drivers/block/virtio_blk.c

   1 //#define DEBUG
   2 #include <linux/spinlock.h>
   3 #include <linux/slab.h>
   4 #include <linux/blkdev.h>
   5 #include <linux/hdreg.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/mutex.h>
   8 #include <linux/virtio.h>
   9 #include <linux/virtio_blk.h>
  10 #include <linux/scatterlist.h>
  11 #include <linux/string_helpers.h>
  12 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
  13 #include <linux/idr.h>
  14 #include <linux/blk-mq.h>
  15 #include <linux/numa.h>
  16
  17 #define PART_BITS 4
  18
  19 static int major;
  20 static DEFINE_IDA(vd_index_ida);
  21
  22 static struct workqueue_struct *virtblk_wq;
  23
  24 struct virtio_blk
  25 {
  26         struct virtio_device *vdev;
  27         struct virtqueue *vq;
  28         spinlock_t vq_lock;
  29
  30         /* The disk structure for the kernel. */
  31         struct gendisk *disk;
  32
  33         /* Block layer tags. */
  34         struct blk_mq_tag_set tag_set;
  35
  36         /* Process context for config space updates */
  37         struct work_struct config_work;
  38
  39         /* Lock for config space updates */
  40         struct mutex config_lock;
  41
  42         /* enable config space updates */
  43         bool config_enable;
  44
  45         /* What host tells us, plus 2 for header & tailer. */
  46         unsigned int sg_elems;
  47
  48         /* Ida index - used to track minor number allocations. */
  49         int index;
  50 };
  51
  52 struct virtblk_req
  53 {
  54         struct request *req;
  55         struct virtio_blk_outhdr out_hdr;
  56         struct virtio_scsi_inhdr in_hdr;
  57         u8 status;
  58         struct scatterlist sg[];
  59 };
  60
  61 static inline int virtblk_result(struct virtblk_req *vbr)
  62 {
  63         switch (vbr->status) {
  64         case VIRTIO_BLK_S_OK:
  65                 return 0;
  66         case VIRTIO_BLK_S_UNSUPP:
  67                 return -ENOTTY;
  68         default:
  69                 return -EIO;
  70         }
  71 }
  72
  73 static int __virtblk_add_req(struct virtqueue *vq,
  74                              struct virtblk_req *vbr,
  75                              struct scatterlist *data_sg,
  76                              bool have_data)
  77 {
  78         struct scatterlist hdr, status, cmd, sense, inhdr, *sgs[6];
  79         unsigned int num_out = 0, num_in = 0;
  80         int type = vbr->out_hdr.type & ~VIRTIO_BLK_T_OUT;
  81
  82         sg_init_one(&hdr, &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
  83         sgs[num_out++] = &hdr;
  84
  85         /*
  86          * If this is a packet command we need a couple of additional headers.
  87          * Behind the normal outhdr we put a segment with the scsi command
  88          * block, and before the normal inhdr we put the sense data and the
  89          * inhdr with additional status information.
  90          */
  91         if (type == VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
  92                 sg_init_one(&cmd, vbr->req->cmd, vbr->req->cmd_len);
  93                 sgs[num_out++] = &cmd;
  94         }
  95
  96         if (have_data) {
  97                 if (vbr->out_hdr.type & VIRTIO_BLK_T_OUT)
  98                         sgs[num_out++] = data_sg;
  99                 else
 100                         sgs[num_out + num_in++] = data_sg;
 101         }
 102
 103         if (type == VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
 104                 sg_init_one(&sense, vbr->req->sense, SCSI_SENSE_BUFFERSIZE);
 105                 sgs[num_out + num_in++] = &sense;
 106                 sg_init_one(&inhdr, &vbr->in_hdr, sizeof(vbr->in_hdr));
 107                 sgs[num_out + num_in++] = &inhdr;
 108         }
 109
 110         sg_init_one(&status, &vbr->status, sizeof(vbr->status));
 111         sgs[num_out + num_in++] = &status;
 112
 113         return virtqueue_add_sgs(vq, sgs, num_out, num_in, vbr, GFP_ATOMIC);
 114 }
 115
 116 static inline void virtblk_request_done(struct request *req)
 117 {
 118         struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(req);
 119         int error = virtblk_result(vbr);
 120
 121         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
 122                 req->resid_len = vbr->in_hdr.residual;
 123                 req->sense_len = vbr->in_hdr.sense_len;
 124                 req->errors = vbr->in_hdr.errors;
 125         } else if (req->cmd_type == REQ_TYPE_SPECIAL) {
 126                 req->errors = (error != 0);
 127         }
 128
 129         blk_mq_end_io(req, error);
 130 }
 131
 132 static void virtblk_done(struct virtqueue *vq)
 133 {
 134         struct virtio_blk *vblk = vq->vdev->priv;
 135         bool req_done = false;
 136         struct virtblk_req *vbr;
 137         unsigned long flags;
 138         unsigned int len;
 139
 140         spin_lock_irqsave(&vblk->vq_lock, flags);
 141         do {
 142                 virtqueue_disable_cb(vq);
 143                 while ((vbr = virtqueue_get_buf(vblk->vq, &len)) != NULL) {
 144                         blk_mq_complete_request(vbr->req);
 145                         req_done = true;
 146                 }
 147                 if (unlikely(virtqueue_is_broken(vq)))
 148                         break;
 149         } while (!virtqueue_enable_cb(vq));
 150
 151         /* In case queue is stopped waiting for more buffers. */
 152         if (req_done)
 153                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue, true);
 154         spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 155 }
 156
 157 static int virtio_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *req)
 158 {
 159         struct virtio_blk *vblk = hctx->queue->queuedata;
 160         struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(req);
 161         unsigned long flags;
 162         unsigned int num;
 163         const bool last = (req->cmd_flags & REQ_END) != 0;
 164         int err;
 165
 166         BUG_ON(req->nr_phys_segments + 2 > vblk->sg_elems);
 167
 168         vbr->req = req;
 169         if (req->cmd_flags & REQ_FLUSH) {
 170                 vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_FLUSH;
 171                 vbr->out_hdr.sector = 0;
 172                 vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 173         } else {
 174                 switch (req->cmd_type) {
 175                 case REQ_TYPE_FS:
 176                         vbr->out_hdr.type = 0;
 177                         vbr->out_hdr.sector = blk_rq_pos(vbr->req);
 178                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 179                         break;
 180                 case REQ_TYPE_BLOCK_PC:
 181                         vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD;
 182                         vbr->out_hdr.sector = 0;
 183                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 184                         break;
 185                 case REQ_TYPE_SPECIAL:
 186                         vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_GET_ID;
 187                         vbr->out_hdr.sector = 0;
 188                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 189                         break;
 190                 default:
 191                         /* We don't put anything else in the queue. */
 192                         BUG();
 193                 }
 194         }
 195
 196         num = blk_rq_map_sg(hctx->queue, vbr->req, vbr->sg);
 197         if (num) {
 198                 if (rq_data_dir(vbr->req) == WRITE)
 199                         vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_OUT;
 200                 else
 201                         vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_IN;
 202         }
 203
 204         spin_lock_irqsave(&vblk->vq_lock, flags);
 205         err = __virtblk_add_req(vblk->vq, vbr, vbr->sg, num);
 206         if (err) {
 207                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 208                 blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
 209                 spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 210                 /* Out of mem doesn't actually happen, since we fall back
 211                  * to direct descriptors */
 212                 if (err == -ENOMEM || err == -ENOSPC)
 213                         return BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY;
 214                 return BLK_MQ_RQ_QUEUE_ERROR;
 215         }
 216
 217         if (last)
 218                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 219
 220         spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 221         return BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK;
 222 }
 223
 224 /* return id (s/n) string for *disk to *id_str
 225  */
 226 static int virtblk_get_id(struct gendisk *disk, char *id_str)
 227 {
 228         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 229         struct request *req;
 230         struct bio *bio;
 231         int err;
 232
 233         bio = bio_map_kern(vblk->disk->queue, id_str, VIRTIO_BLK_ID_BYTES,
 234                            GFP_KERNEL);
 235         if (IS_ERR(bio))
 236                 return PTR_ERR(bio);
 237
 238         req = blk_make_request(vblk->disk->queue, bio, GFP_KERNEL);
 239         if (IS_ERR(req)) {
 240                 bio_put(bio);
 241                 return PTR_ERR(req);
 242         }
 243
 244         req->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
 245         err = blk_execute_rq(vblk->disk->queue, vblk->disk, req, false);
 246         blk_put_request(req);
 247
 248         return err;
 249 }
 250
 251 static int virtblk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 252                              unsigned int cmd, unsigned long data)
 253 {
 254         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 255         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 256
 257         /*
 258          * Only allow the generic SCSI ioctls if the host can support it.
 259          */
 260         if (!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_SCSI))
 261                 return -ENOTTY;
 262
 263         return scsi_cmd_blk_ioctl(bdev, mode, cmd,
 264                                   (void __user *)data);
 265 }
 266
 267 /* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
 268 static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
 269 {
 270         struct virtio_blk *vblk = bd->bd_disk->private_data;
 271
 272         /* see if the host passed in geometry config */
 273         if (virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY)) {
 274                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 275                              geometry.cylinders, &geo->cylinders);
 276                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 277                              geometry.heads, &geo->heads);
 278                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 279                              geometry.sectors, &geo->sectors);
 280         } else {
 281                 /* some standard values, similar to sd */
 282                 geo->heads = 1 << 6;
 283                 geo->sectors = 1 << 5;
 284                 geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
 285         }
 286         return 0;
 287 }
 288
 289 static const struct block_device_operations virtblk_fops = {
 290         .ioctl  = virtblk_ioctl,
 291         .owner  = THIS_MODULE,
 292         .getgeo = virtblk_getgeo,
 293 };
 294
 295 static int index_to_minor(int index)
 296 {
 297         return index << PART_BITS;
 298 }
 299
 300 static int minor_to_index(int minor)
 301 {
 302         return minor >> PART_BITS;
 303 }
 304
 305 static ssize_t virtblk_serial_show(struct device *dev,
 306                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 307 {
 308         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 309         int err;
 310
 311         /* sysfs gives us a PAGE_SIZE buffer */
 312         BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < VIRTIO_BLK_ID_BYTES);
 313
 314         buf[VIRTIO_BLK_ID_BYTES] = '\0';
 315         err = virtblk_get_id(disk, buf);
 316         if (!err)
 317                 return strlen(buf);
 318
 319         if (err == -EIO) /* Unsupported? Make it empty. */
 320                 return 0;
 321
 322         return err;
 323 }
 324 DEVICE_ATTR(serial, S_IRUGO, virtblk_serial_show, NULL);
 325
 326 static void virtblk_config_changed_work(struct work_struct *work)
 327 {
 328         struct virtio_blk *vblk =
 329                 container_of(work, struct virtio_blk, config_work);
 330         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 331         struct request_queue *q = vblk->disk->queue;
 332         char cap_str_2[10], cap_str_10[10];
 333         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
 334         u64 capacity, size;
 335
 336         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 337         if (!vblk->config_enable)
 338                 goto done;
 339
 340         /* Host must always specify the capacity. */
 341         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &capacity);
 342
 343         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 344         if ((sector_t)capacity != capacity) {
 345                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 346                          (unsigned long long)capacity);
 347                 capacity = (sector_t)-1;
 348         }
 349
 350         size = capacity * queue_logical_block_size(q);
 351         string_get_size(size, STRING_UNITS_2, cap_str_2, sizeof(cap_str_2));
 352         string_get_size(size, STRING_UNITS_10, cap_str_10, sizeof(cap_str_10));
 353
 354         dev_notice(&vdev->dev,
 355                   "new size: %llu %d-byte logical blocks (%s/%s)\n",
 356                   (unsigned long long)capacity,
 357                   queue_logical_block_size(q),
 358                   cap_str_10, cap_str_2);
 359
 360         set_capacity(vblk->disk, capacity);
 361         revalidate_disk(vblk->disk);
 362         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
 363 done:
 364         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 365 }
 366
 367 static void virtblk_config_changed(struct virtio_device *vdev)
 368 {
 369         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 370
 371         queue_work(virtblk_wq, &vblk->config_work);
 372 }
 373
 374 static int init_vq(struct virtio_blk *vblk)
 375 {
 376         int err = 0;
 377
 378         /* We expect one virtqueue, for output. */
 379         vblk->vq = virtio_find_single_vq(vblk->vdev, virtblk_done, "requests");
 380         if (IS_ERR(vblk->vq))
 381                 err = PTR_ERR(vblk->vq);
 382
 383         return err;
 384 }
 385
 386 /*
 387  * Legacy naming scheme used for virtio devices.  We are stuck with it for
 388  * virtio blk but don't ever use it for any new driver.
 389  */
 390 static int virtblk_name_format(char *prefix, int index, char *buf, int buflen)
 391 {
 392         const int base = 'z' - 'a' + 1;
 393         char *begin = buf + strlen(prefix);
 394         char *end = buf + buflen;
 395         char *p;
 396         int unit;
 397
 398         p = end - 1;
 399         *p = '\0';
 400         unit = base;
 401         do {
 402                 if (p == begin)
 403                         return -EINVAL;
 404                 *--p = 'a' + (index % unit);
 405                 index = (index / unit) - 1;
 406         } while (index >= 0);
 407
 408         memmove(begin, p, end - p);
 409         memcpy(buf, prefix, strlen(prefix));
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 static int virtblk_get_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 415 {
 416         u8 writeback;
 417         int err;
 418
 419         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
 420                                    struct virtio_blk_config, wce,
 421                                    &writeback);
 422         if (err)
 423                 writeback = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_WCE);
 424
 425         return writeback;
 426 }
 427
 428 static void virtblk_update_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 429 {
 430         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vdev);
 431         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 432
 433         if (writeback)
 434                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, REQ_FLUSH);
 435         else
 436                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, 0);
 437
 438         revalidate_disk(vblk->disk);
 439 }
 440
 441 static const char *const virtblk_cache_types[] = {
 442         "write through", "write back"
 443 };
 444
 445 static ssize_t
 446 virtblk_cache_type_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 447                          const char *buf, size_t count)
 448 {
 449         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 450         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 451         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 452         int i;
 453
 454         BUG_ON(!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE));
 455         for (i = ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types); --i >= 0; )
 456                 if (sysfs_streq(buf, virtblk_cache_types[i]))
 457                         break;
 458
 459         if (i < 0)
 460                 return -EINVAL;
 461
 462         virtio_cwrite8(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, wce), i);
 463         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 464         return count;
 465 }
 466
 467 static ssize_t
 468 virtblk_cache_type_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 469                          char *buf)
 470 {
 471         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 472         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 473         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vblk->vdev);
 474
 475         BUG_ON(writeback >= ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types));
 476         return snprintf(buf, 40, "%s\n", virtblk_cache_types[writeback]);
 477 }
 478
 479 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_ro =
 480         __ATTR(cache_type, S_IRUGO,
 481                virtblk_cache_type_show, NULL);
 482 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_rw =
 483         __ATTR(cache_type, S_IRUGO|S_IWUSR,
 484                virtblk_cache_type_show, virtblk_cache_type_store);
 485
 486 static int virtblk_init_request(void *data, struct request *rq,
 487                 unsigned int hctx_idx, unsigned int request_idx,
 488                 unsigned int numa_node)
 489 {
 490         struct virtio_blk *vblk = data;
 491         struct virtblk_req *vbr = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
 492
 493         sg_init_table(vbr->sg, vblk->sg_elems);
 494         return 0;
 495 }
 496
 497 static struct blk_mq_ops virtio_mq_ops = {
 498         .queue_rq       = virtio_queue_rq,
 499         .map_queue      = blk_mq_map_queue,
 500         .complete       = virtblk_request_done,
 501         .init_request   = virtblk_init_request,
 502 };
 503
 504 static unsigned int virtblk_queue_depth;
 505 module_param_named(queue_depth, virtblk_queue_depth, uint, 0444);
 506
 507 static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
 508 {
 509         struct virtio_blk *vblk;
 510         struct request_queue *q;
 511         int err, index;
 512
 513         u64 cap;
 514         u32 v, blk_size, sg_elems, opt_io_size;
 515         u16 min_io_size;
 516         u8 physical_block_exp, alignment_offset;
 517
 518         err = ida_simple_get(&vd_index_ida, 0, minor_to_index(1 << MINORBITS),
 519                              GFP_KERNEL);
 520         if (err < 0)
 521                 goto out;
 522         index = err;
 523
 524         /* We need to know how many segments before we allocate. */
 525         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
 526                                    struct virtio_blk_config, seg_max,
 527                                    &sg_elems);
 528
 529         /* We need at least one SG element, whatever they say. */
 530         if (err || !sg_elems)
 531                 sg_elems = 1;
 532
 533         /* We need an extra sg elements at head and tail. */
 534         sg_elems += 2;
 535         vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
 536         if (!vblk) {
 537                 err = -ENOMEM;
 538                 goto out_free_index;
 539         }
 540
 541         vblk->vdev = vdev;
 542         vblk->sg_elems = sg_elems;
 543         mutex_init(&vblk->config_lock);
 544
 545         INIT_WORK(&vblk->config_work, virtblk_config_changed_work);
 546         vblk->config_enable = true;
 547
 548         err = init_vq(vblk);
 549         if (err)
 550                 goto out_free_vblk;
 551         spin_lock_init(&vblk->vq_lock);
 552
 553         /* FIXME: How many partitions?  How long is a piece of string? */
 554         vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
 555         if (!vblk->disk) {
 556                 err = -ENOMEM;
 557                 goto out_free_vq;
 558         }
 559
 560         /* Default queue sizing is to fill the ring. */
 561         if (!virtblk_queue_depth) {
 562                 virtblk_queue_depth = vblk->vq->num_free;
 563                 /* ... but without indirect descs, we use 2 descs per req */
 564                 if (!virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC))
 565                         virtblk_queue_depth /= 2;
 566         }
 567
 568         memset(&vblk->tag_set, 0, sizeof(vblk->tag_set));
 569         vblk->tag_set.ops = &virtio_mq_ops;
 570         vblk->tag_set.nr_hw_queues = 1;
 571         vblk->tag_set.queue_depth = virtblk_queue_depth;
 572         vblk->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
 573         vblk->tag_set.flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE;
 574         vblk->tag_set.cmd_size =
 575                 sizeof(struct virtblk_req) +
 576                 sizeof(struct scatterlist) * sg_elems;
 577         vblk->tag_set.driver_data = vblk;
 578
 579         err = blk_mq_alloc_tag_set(&vblk->tag_set);
 580         if (err)
 581                 goto out_put_disk;
 582
 583         q = vblk->disk->queue = blk_mq_init_queue(&vblk->tag_set);
 584         if (!q) {
 585                 err = -ENOMEM;
 586                 goto out_free_tags;
 587         }
 588
 589         q->queuedata = vblk;
 590
 591         virtblk_name_format("vd", index, vblk->disk->disk_name, DISK_NAME_LEN);
 592
 593         vblk->disk->major = major;
 594         vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
 595         vblk->disk->private_data = vblk;
 596         vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
 597         vblk->disk->driverfs_dev = &vdev->dev;
 598         vblk->index = index;
 599
 600         /* configure queue flush support */
 601         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 602
 603         /* If disk is read-only in the host, the guest should obey */
 604         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_RO))
 605                 set_disk_ro(vblk->disk, 1);
 606
 607         /* Host must always specify the capacity. */
 608         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &cap);
 609
 610         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 611         if ((sector_t)cap != cap) {
 612                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 613                          (unsigned long long)cap);
 614                 cap = (sector_t)-1;
 615         }
 616         set_capacity(vblk->disk, cap);
 617
 618         /* We can handle whatever the host told us to handle. */
 619         blk_queue_max_segments(q, vblk->sg_elems-2);
 620
 621         /* No need to bounce any requests */
 622         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_ANY);
 623
 624         /* No real sector limit. */
 625         blk_queue_max_hw_sectors(q, -1U);
 626
 627         /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
 628          * segments. */
 629         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
 630                                    struct virtio_blk_config, size_max, &v);
 631         if (!err)
 632                 blk_queue_max_segment_size(q, v);
 633         else
 634                 blk_queue_max_segment_size(q, -1U);
 635
 636         /* Host can optionally specify the block size of the device */
 637         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
 638                                    struct virtio_blk_config, blk_size,
 639                                    &blk_size);
 640         if (!err)
 641                 blk_queue_logical_block_size(q, blk_size);
 642         else
 643                 blk_size = queue_logical_block_size(q);
 644
 645         /* Use topology information if available */
 646         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 647                                    struct virtio_blk_config, physical_block_exp,
 648                                    &physical_block_exp);
 649         if (!err && physical_block_exp)
 650                 blk_queue_physical_block_size(q,
 651                                 blk_size * (1 << physical_block_exp));
 652
 653         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 654                                    struct virtio_blk_config, alignment_offset,
 655                                    &alignment_offset);
 656         if (!err && alignment_offset)
 657                 blk_queue_alignment_offset(q, blk_size * alignment_offset);
 658
 659         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 660                                    struct virtio_blk_config, min_io_size,
 661                                    &min_io_size);
 662         if (!err && min_io_size)
 663                 blk_queue_io_min(q, blk_size * min_io_size);
 664
 665         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 666                                    struct virtio_blk_config, opt_io_size,
 667                                    &opt_io_size);
 668         if (!err && opt_io_size)
 669                 blk_queue_io_opt(q, blk_size * opt_io_size);
 670
 671         add_disk(vblk->disk);
 672         err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk), &dev_attr_serial);
 673         if (err)
 674                 goto out_del_disk;
 675
 676         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE))
 677                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 678                                          &dev_attr_cache_type_rw);
 679         else
 680                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 681                                          &dev_attr_cache_type_ro);
 682         if (err)
 683                 goto out_del_disk;
 684         return 0;
 685
 686 out_del_disk:
 687         del_gendisk(vblk->disk);
 688         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 689 out_free_tags:
 690         blk_mq_free_tag_set(&vblk->tag_set);
 691 out_put_disk:
 692         put_disk(vblk->disk);
 693 out_free_vq:
 694         vdev->config->del_vqs(vdev);
 695 out_free_vblk:
 696         kfree(vblk);
 697 out_free_index:
 698         ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 699 out:
 700         return err;
 701 }
 702
 703 static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
 704 {
 705         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 706         int index = vblk->index;
 707         int refc;
 708
 709         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 710         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 711         vblk->config_enable = false;
 712         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 713
 714         del_gendisk(vblk->disk);
 715         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 716
 717         blk_mq_free_tag_set(&vblk->tag_set);
 718
 719         /* Stop all the virtqueues. */
 720         vdev->config->reset(vdev);
 721
 722         flush_work(&vblk->config_work);
 723
 724         refc = atomic_read(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj.kref.refcount);
 725         put_disk(vblk->disk);
 726         vdev->config->del_vqs(vdev);
 727         kfree(vblk);
 728
 729         /* Only free device id if we don't have any users */
 730         if (refc == 1)
 731                 ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 732 }
 733
 734 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 735 static int virtblk_freeze(struct virtio_device *vdev)
 736 {
 737         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 738
 739         /* Ensure we don't receive any more interrupts */
 740         vdev->config->reset(vdev);
 741
 742         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 743         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 744         vblk->config_enable = false;
 745         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 746
 747         flush_work(&vblk->config_work);
 748
 749         blk_mq_stop_hw_queues(vblk->disk->queue);
 750
 751         vdev->config->del_vqs(vdev);
 752         return 0;
 753 }
 754
 755 static int virtblk_restore(struct virtio_device *vdev)
 756 {
 757         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 758         int ret;
 759
 760         vblk->config_enable = true;
 761         ret = init_vq(vdev->priv);
 762         if (!ret)
 763                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue, true);
 764
 765         return ret;
 766 }
 767 #endif
 768
 769 static const struct virtio_device_id id_table[] = {
 770         { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 771         { 0 },
 772 };
 773
 774 static unsigned int features[] = {
 775         VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
 776         VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE, VIRTIO_BLK_F_SCSI,
 777         VIRTIO_BLK_F_WCE, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE
 778 };
 779
 780 static struct virtio_driver virtio_blk = {
 781         .feature_table          = features,
 782         .feature_table_size     = ARRAY_SIZE(features),
 783         .driver.name            = KBUILD_MODNAME,
 784         .driver.owner           = THIS_MODULE,
 785         .id_table               = id_table,
 786         .probe                  = virtblk_probe,
 787         .remove                 = virtblk_remove,
 788         .config_changed         = virtblk_config_changed,
 789 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 790         .freeze                 = virtblk_freeze,
 791         .restore                = virtblk_restore,
 792 #endif
 793 };
 794
 795 static int __init init(void)
 796 {
 797         int error;
 798
 799         virtblk_wq = alloc_workqueue("virtio-blk", 0, 0);
 800         if (!virtblk_wq)
 801                 return -ENOMEM;
 802
 803         major = register_blkdev(0, "virtblk");
 804         if (major < 0) {
 805                 error = major;
 806                 goto out_destroy_workqueue;
 807         }
 808
 809         error = register_virtio_driver(&virtio_blk);
 810         if (error)
 811                 goto out_unregister_blkdev;
 812         return 0;
 813
 814 out_unregister_blkdev:
 815         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 816 out_destroy_workqueue:
 817         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 818         return error;
 819 }
 820
 821 static void __exit fini(void)
 822 {
 823         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 824         unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
 825         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 826 }
 827 module_init(init);
 828 module_exit(fini);
 829
 830 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 831 MODULE_DESCRIPTION("Virtio block driver");
 832 MODULE_LICENSE("GPL");