]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - drivers/block/aoe/aoedev.c
aoe: avoid races between device destruction and discovery
[~shefty/rdma-dev.git] / drivers / block / aoe / aoedev.c
1 /* Copyright (c) 2012 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
2 /*
3  * aoedev.c
4  * AoE device utility functions; maintains device list.
5  */
6
7 #include <linux/hdreg.h>
8 #include <linux/blkdev.h>
9 #include <linux/netdevice.h>
10 #include <linux/delay.h>
11 #include <linux/slab.h>
12 #include <linux/bitmap.h>
13 #include <linux/kdev_t.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include "aoe.h"
16
17 static void dummy_timer(ulong);
18 static void freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t);
19 static void skbpoolfree(struct aoedev *d);
20
21 static int aoe_dyndevs = 1;
22 module_param(aoe_dyndevs, int, 0644);
23 MODULE_PARM_DESC(aoe_dyndevs, "Use dynamic minor numbers for devices.");
24
25 static struct aoedev *devlist;
26 static DEFINE_SPINLOCK(devlist_lock);
27
28 /* Because some systems will have one, many, or no
29  *   - partitions,
30  *   - slots per shelf,
31  *   - or shelves,
32  * we need some flexibility in the way the minor numbers
33  * are allocated.  So they are dynamic.
34  */
35 #define N_DEVS ((1U<<MINORBITS)/AOE_PARTITIONS)
36
37 static DEFINE_SPINLOCK(used_minors_lock);
38 static DECLARE_BITMAP(used_minors, N_DEVS);
39
40 static int
41 minor_get_dyn(ulong *sysminor)
42 {
43         ulong flags;
44         ulong n;
45         int error = 0;
46
47         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
48         n = find_first_zero_bit(used_minors, N_DEVS);
49         if (n < N_DEVS)
50                 set_bit(n, used_minors);
51         else
52                 error = -1;
53         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
54
55         *sysminor = n * AOE_PARTITIONS;
56         return error;
57 }
58
59 static int
60 minor_get_static(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
61 {
62         ulong flags;
63         ulong n;
64         int error = 0;
65         enum {
66                 /* for backwards compatibility when !aoe_dyndevs,
67                  * a static number of supported slots per shelf */
68                 NPERSHELF = 16,
69         };
70
71         if (aoemin >= NPERSHELF) {
72                 pr_err("aoe: %s %d slots per shelf\n",
73                         "static minor device numbers support only",
74                         NPERSHELF);
75                 error = -1;
76                 goto out;
77         }
78
79         n = aoemaj * NPERSHELF + aoemin;
80         if (n >= N_DEVS) {
81                 pr_err("aoe: %s with e%ld.%d\n",
82                         "cannot use static minor device numbers",
83                         aoemaj, aoemin);
84                 error = -1;
85                 goto out;
86         }
87
88         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
89         if (test_bit(n, used_minors)) {
90                 pr_err("aoe: %s %lu\n",
91                         "existing device already has static minor number",
92                         n);
93                 error = -1;
94         } else
95                 set_bit(n, used_minors);
96         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
97         *sysminor = n * AOE_PARTITIONS;
98 out:
99         return error;
100 }
101
102 static int
103 minor_get(ulong *sysminor, ulong aoemaj, int aoemin)
104 {
105         if (aoe_dyndevs)
106                 return minor_get_dyn(sysminor);
107         else
108                 return minor_get_static(sysminor, aoemaj, aoemin);
109 }
110
111 static void
112 minor_free(ulong minor)
113 {
114         ulong flags;
115
116         minor /= AOE_PARTITIONS;
117         BUG_ON(minor >= N_DEVS);
118
119         spin_lock_irqsave(&used_minors_lock, flags);
120         BUG_ON(!test_bit(minor, used_minors));
121         clear_bit(minor, used_minors);
122         spin_unlock_irqrestore(&used_minors_lock, flags);
123 }
124
125 /*
126  * Users who grab a pointer to the device with aoedev_by_aoeaddr
127  * automatically get a reference count and must be responsible
128  * for performing a aoedev_put.  With the addition of async
129  * kthread processing I'm no longer confident that we can
130  * guarantee consistency in the face of device flushes.
131  *
132  * For the time being, we only bother to add extra references for
133  * frames sitting on the iocq.  When the kthreads finish processing
134  * these frames, they will aoedev_put the device.
135  */
136
137 void
138 aoedev_put(struct aoedev *d)
139 {
140         ulong flags;
141
142         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
143         d->ref--;
144         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
145 }
146
147 static void
148 dummy_timer(ulong vp)
149 {
150         struct aoedev *d;
151
152         d = (struct aoedev *)vp;
153         if (d->flags & DEVFL_TKILL)
154                 return;
155         d->timer.expires = jiffies + HZ;
156         add_timer(&d->timer);
157 }
158
159 static void
160 aoe_failip(struct aoedev *d)
161 {
162         struct request *rq;
163         struct bio *bio;
164         unsigned long n;
165
166         aoe_failbuf(d, d->ip.buf);
167
168         rq = d->ip.rq;
169         if (rq == NULL)
170                 return;
171         while ((bio = d->ip.nxbio)) {
172                 clear_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
173                 d->ip.nxbio = bio->bi_next;
174                 n = (unsigned long) rq->special;
175                 rq->special = (void *) --n;
176         }
177         if ((unsigned long) rq->special == 0)
178                 aoe_end_request(d, rq, 0);
179 }
180
181 static void
182 downdev_frame(struct list_head *pos)
183 {
184         struct frame *f;
185
186         f = list_entry(pos, struct frame, head);
187         list_del(pos);
188         if (f->buf) {
189                 f->buf->nframesout--;
190                 aoe_failbuf(f->t->d, f->buf);
191         }
192         aoe_freetframe(f);
193 }
194
195 void
196 aoedev_downdev(struct aoedev *d)
197 {
198         struct aoetgt *t, **tt, **te;
199         struct list_head *head, *pos, *nx;
200         struct request *rq;
201         int i;
202
203         d->flags &= ~DEVFL_UP;
204
205         /* clean out active and to-be-retransmitted buffers */
206         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
207                 head = &d->factive[i];
208                 list_for_each_safe(pos, nx, head)
209                         downdev_frame(pos);
210         }
211         head = &d->rexmitq;
212         list_for_each_safe(pos, nx, head)
213                 downdev_frame(pos);
214
215         /* reset window dressings */
216         tt = d->targets;
217         te = tt + NTARGETS;
218         for (; tt < te && (t = *tt); tt++) {
219                 aoecmd_wreset(t);
220                 t->nout = 0;
221         }
222
223         /* clean out the in-process request (if any) */
224         aoe_failip(d);
225
226         /* fast fail all pending I/O */
227         if (d->blkq) {
228                 while ((rq = blk_peek_request(d->blkq))) {
229                         blk_start_request(rq);
230                         aoe_end_request(d, rq, 1);
231                 }
232         }
233
234         if (d->gd)
235                 set_capacity(d->gd, 0);
236 }
237
238 /* return whether the user asked for this particular
239  * device to be flushed
240  */
241 static int
242 user_req(char *s, size_t slen, struct aoedev *d)
243 {
244         char *p;
245         size_t lim;
246
247         if (!d->gd)
248                 return 0;
249         p = strrchr(d->gd->disk_name, '/');
250         if (!p)
251                 p = d->gd->disk_name;
252         else
253                 p += 1;
254         lim = sizeof(d->gd->disk_name);
255         lim -= p - d->gd->disk_name;
256         if (slen < lim)
257                 lim = slen;
258
259         return !strncmp(s, p, lim);
260 }
261
262 static void
263 freedev(struct aoedev *d)
264 {
265         struct aoetgt **t, **e;
266         int freeing = 0;
267         unsigned long flags;
268
269         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
270         if (d->flags & DEVFL_TKILL
271         && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
272                 d->flags |= DEVFL_FREEING;
273                 freeing = 1;
274         }
275         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
276         if (!freeing)
277                 return;
278
279         del_timer_sync(&d->timer);
280         if (d->gd) {
281                 aoedisk_rm_sysfs(d);
282                 del_gendisk(d->gd);
283                 put_disk(d->gd);
284                 blk_cleanup_queue(d->blkq);
285         }
286         t = d->targets;
287         e = t + NTARGETS;
288         for (; t < e && *t; t++)
289                 freetgt(d, *t);
290         if (d->bufpool)
291                 mempool_destroy(d->bufpool);
292         skbpoolfree(d);
293         minor_free(d->sysminor);
294
295         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
296         d->flags |= DEVFL_FREED;
297         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
298 }
299
300 enum flush_parms {
301         NOT_EXITING = 0,
302         EXITING = 1,
303 };
304
305 static int
306 flush(const char __user *str, size_t cnt, int exiting)
307 {
308         ulong flags;
309         struct aoedev *d, **dd;
310         char buf[16];
311         int all = 0;
312         int specified = 0;      /* flush a specific device */
313         unsigned int skipflags;
314
315         skipflags = DEVFL_GDALLOC | DEVFL_NEWSIZE | DEVFL_TKILL;
316
317         if (!exiting && cnt >= 3) {
318                 if (cnt > sizeof buf)
319                         cnt = sizeof buf;
320                 if (copy_from_user(buf, str, cnt))
321                         return -EFAULT;
322                 all = !strncmp(buf, "all", 3);
323                 if (!all)
324                         specified = 1;
325         }
326
327         flush_scheduled_work();
328         /* pass one: without sleeping, do aoedev_downdev */
329         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
330         for (d = devlist; d; d = d->next) {
331                 spin_lock(&d->lock);
332                 if (exiting) {
333                         /* unconditionally take each device down */
334                 } else if (specified) {
335                         if (!user_req(buf, cnt, d))
336                                 goto cont;
337                 } else if ((!all && (d->flags & DEVFL_UP))
338                 || d->flags & skipflags
339                 || d->nopen
340                 || d->ref)
341                         goto cont;
342
343                 aoedev_downdev(d);
344                 d->flags |= DEVFL_TKILL;
345 cont:
346                 spin_unlock(&d->lock);
347         }
348         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
349
350         /* pass two: call freedev, which might sleep,
351          * for aoedevs marked with DEVFL_TKILL
352          */
353 restart:
354         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
355         for (d = devlist; d; d = d->next) {
356                 spin_lock(&d->lock);
357                 if (d->flags & DEVFL_TKILL
358                 && !(d->flags & DEVFL_FREEING)) {
359                         spin_unlock(&d->lock);
360                         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
361                         freedev(d);
362                         goto restart;
363                 }
364                 spin_unlock(&d->lock);
365         }
366
367         /* pass three: remove aoedevs marked with DEVFL_FREED */
368         for (dd = &devlist, d = *dd; d; d = *dd) {
369                 struct aoedev *doomed = NULL;
370
371                 spin_lock(&d->lock);
372                 if (d->flags & DEVFL_FREED) {
373                         *dd = d->next;
374                         doomed = d;
375                 } else {
376                         dd = &d->next;
377                 }
378                 spin_unlock(&d->lock);
379                 kfree(doomed);
380         }
381         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
382
383         return 0;
384 }
385
386 int
387 aoedev_flush(const char __user *str, size_t cnt)
388 {
389         return flush(str, cnt, NOT_EXITING);
390 }
391
392 /* This has been confirmed to occur once with Tms=3*1000 due to the
393  * driver changing link and not processing its transmit ring.  The
394  * problem is hard enough to solve by returning an error that I'm
395  * still punting on "solving" this.
396  */
397 static void
398 skbfree(struct sk_buff *skb)
399 {
400         enum { Sms = 250, Tms = 30 * 1000};
401         int i = Tms / Sms;
402
403         if (skb == NULL)
404                 return;
405         while (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1 && i-- > 0)
406                 msleep(Sms);
407         if (i < 0) {
408                 printk(KERN_ERR
409                         "aoe: %s holds ref: %s\n",
410                         skb->dev ? skb->dev->name : "netif",
411                         "cannot free skb -- memory leaked.");
412                 return;
413         }
414         skb->truesize -= skb->data_len;
415         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
416         skb_trim(skb, 0);
417         dev_kfree_skb(skb);
418 }
419
420 static void
421 skbpoolfree(struct aoedev *d)
422 {
423         struct sk_buff *skb, *tmp;
424
425         skb_queue_walk_safe(&d->skbpool, skb, tmp)
426                 skbfree(skb);
427
428         __skb_queue_head_init(&d->skbpool);
429 }
430
431 /* find it or allocate it */
432 struct aoedev *
433 aoedev_by_aoeaddr(ulong maj, int min, int do_alloc)
434 {
435         struct aoedev *d;
436         int i;
437         ulong flags;
438         ulong sysminor = 0;
439
440         spin_lock_irqsave(&devlist_lock, flags);
441
442         for (d=devlist; d; d=d->next)
443                 if (d->aoemajor == maj && d->aoeminor == min) {
444                         spin_lock(&d->lock);
445                         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
446                                 spin_unlock(&d->lock);
447                                 d = NULL;
448                                 goto out;
449                         }
450                         d->ref++;
451                         spin_unlock(&d->lock);
452                         break;
453                 }
454         if (d || !do_alloc || minor_get(&sysminor, maj, min) < 0)
455                 goto out;
456         d = kcalloc(1, sizeof *d, GFP_ATOMIC);
457         if (!d)
458                 goto out;
459         INIT_WORK(&d->work, aoecmd_sleepwork);
460         spin_lock_init(&d->lock);
461         skb_queue_head_init(&d->skbpool);
462         init_timer(&d->timer);
463         d->timer.data = (ulong) d;
464         d->timer.function = dummy_timer;
465         d->timer.expires = jiffies + HZ;
466         add_timer(&d->timer);
467         d->bufpool = NULL;      /* defer to aoeblk_gdalloc */
468         d->tgt = d->targets;
469         d->ref = 1;
470         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++)
471                 INIT_LIST_HEAD(&d->factive[i]);
472         INIT_LIST_HEAD(&d->rexmitq);
473         d->sysminor = sysminor;
474         d->aoemajor = maj;
475         d->aoeminor = min;
476         d->rttavg = RTTAVG_INIT;
477         d->rttdev = RTTDEV_INIT;
478         d->next = devlist;
479         devlist = d;
480  out:
481         spin_unlock_irqrestore(&devlist_lock, flags);
482         return d;
483 }
484
485 static void
486 freetgt(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
487 {
488         struct frame *f;
489         struct list_head *pos, *nx, *head;
490         struct aoeif *ifp;
491
492         for (ifp = t->ifs; ifp < &t->ifs[NAOEIFS]; ++ifp) {
493                 if (!ifp->nd)
494                         break;
495                 dev_put(ifp->nd);
496         }
497
498         head = &t->ffree;
499         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
500                 list_del(pos);
501                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
502                 skbfree(f->skb);
503                 kfree(f);
504         }
505         kfree(t);
506 }
507
508 void
509 aoedev_exit(void)
510 {
511         flush_scheduled_work();
512         aoe_flush_iocq();
513         flush(NULL, 0, EXITING);
514 }
515
516 int __init
517 aoedev_init(void)
518 {
519         return 0;
520 }