OSDN Git Service

cc692fee7ce1ce7aec706d2a680609716d0545ce
[uclinux-h8/linux.git] / drivers / block / aoe / aoecmd.c
1 /* Copyright (c) 2007 Coraid, Inc.  See COPYING for GPL terms. */
2 /*
3  * aoecmd.c
4  * Filesystem request handling methods
5  */
6
7 #include <linux/ata.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/hdreg.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/skbuff.h>
12 #include <linux/netdevice.h>
13 #include <linux/genhd.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/workqueue.h>
16 #include <linux/kthread.h>
17 #include <net/net_namespace.h>
18 #include <asm/unaligned.h>
19 #include <linux/uio.h>
20 #include "aoe.h"
21
22 #define MAXIOC (8192)   /* default meant to avoid most soft lockups */
23
24 static void ktcomplete(struct frame *, struct sk_buff *);
25
26 static struct buf *nextbuf(struct aoedev *);
27
28 static int aoe_deadsecs = 60 * 3;
29 module_param(aoe_deadsecs, int, 0644);
30 MODULE_PARM_DESC(aoe_deadsecs, "After aoe_deadsecs seconds, give up and fail dev.");
31
32 static int aoe_maxout = 16;
33 module_param(aoe_maxout, int, 0644);
34 MODULE_PARM_DESC(aoe_maxout,
35         "Only aoe_maxout outstanding packets for every MAC on eX.Y.");
36
37 static wait_queue_head_t ktiowq;
38 static struct ktstate kts;
39
40 /* io completion queue */
41 static struct {
42         struct list_head head;
43         spinlock_t lock;
44 } iocq;
45
46 static struct sk_buff *
47 new_skb(ulong len)
48 {
49         struct sk_buff *skb;
50
51         skb = alloc_skb(len, GFP_ATOMIC);
52         if (skb) {
53                 skb_reset_mac_header(skb);
54                 skb_reset_network_header(skb);
55                 skb->protocol = __constant_htons(ETH_P_AOE);
56                 skb_checksum_none_assert(skb);
57         }
58         return skb;
59 }
60
61 static struct frame *
62 getframe(struct aoedev *d, u32 tag)
63 {
64         struct frame *f;
65         struct list_head *head, *pos, *nx;
66         u32 n;
67
68         n = tag % NFACTIVE;
69         head = &d->factive[n];
70         list_for_each_safe(pos, nx, head) {
71                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
72                 if (f->tag == tag) {
73                         list_del(pos);
74                         return f;
75                 }
76         }
77         return NULL;
78 }
79
80 /*
81  * Leave the top bit clear so we have tagspace for userland.
82  * The bottom 16 bits are the xmit tick for rexmit/rttavg processing.
83  * This driver reserves tag -1 to mean "unused frame."
84  */
85 static int
86 newtag(struct aoedev *d)
87 {
88         register ulong n;
89
90         n = jiffies & 0xffff;
91         return n |= (++d->lasttag & 0x7fff) << 16;
92 }
93
94 static u32
95 aoehdr_atainit(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, struct aoe_hdr *h)
96 {
97         u32 host_tag = newtag(d);
98
99         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
100         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
101         h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
102         h->verfl = AOE_HVER;
103         h->major = cpu_to_be16(d->aoemajor);
104         h->minor = d->aoeminor;
105         h->cmd = AOECMD_ATA;
106         h->tag = cpu_to_be32(host_tag);
107
108         return host_tag;
109 }
110
111 static inline void
112 put_lba(struct aoe_atahdr *ah, sector_t lba)
113 {
114         ah->lba0 = lba;
115         ah->lba1 = lba >>= 8;
116         ah->lba2 = lba >>= 8;
117         ah->lba3 = lba >>= 8;
118         ah->lba4 = lba >>= 8;
119         ah->lba5 = lba >>= 8;
120 }
121
122 static struct aoeif *
123 ifrotate(struct aoetgt *t)
124 {
125         struct aoeif *ifp;
126
127         ifp = t->ifp;
128         ifp++;
129         if (ifp >= &t->ifs[NAOEIFS] || ifp->nd == NULL)
130                 ifp = t->ifs;
131         if (ifp->nd == NULL)
132                 return NULL;
133         return t->ifp = ifp;
134 }
135
136 static void
137 skb_pool_put(struct aoedev *d, struct sk_buff *skb)
138 {
139         __skb_queue_tail(&d->skbpool, skb);
140 }
141
142 static struct sk_buff *
143 skb_pool_get(struct aoedev *d)
144 {
145         struct sk_buff *skb = skb_peek(&d->skbpool);
146
147         if (skb && atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) == 1) {
148                 __skb_unlink(skb, &d->skbpool);
149                 return skb;
150         }
151         if (skb_queue_len(&d->skbpool) < NSKBPOOLMAX &&
152             (skb = new_skb(ETH_ZLEN)))
153                 return skb;
154
155         return NULL;
156 }
157
158 void
159 aoe_freetframe(struct frame *f)
160 {
161         struct aoetgt *t;
162
163         t = f->t;
164         f->buf = NULL;
165         f->bv = NULL;
166         f->r_skb = NULL;
167         list_add(&f->head, &t->ffree);
168 }
169
170 static struct frame *
171 newtframe(struct aoedev *d, struct aoetgt *t)
172 {
173         struct frame *f;
174         struct sk_buff *skb;
175         struct list_head *pos;
176
177         if (list_empty(&t->ffree)) {
178                 if (t->falloc >= NSKBPOOLMAX*2)
179                         return NULL;
180                 f = kcalloc(1, sizeof(*f), GFP_ATOMIC);
181                 if (f == NULL)
182                         return NULL;
183                 t->falloc++;
184                 f->t = t;
185         } else {
186                 pos = t->ffree.next;
187                 list_del(pos);
188                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
189         }
190
191         skb = f->skb;
192         if (skb == NULL) {
193                 f->skb = skb = new_skb(ETH_ZLEN);
194                 if (!skb) {
195 bail:                   aoe_freetframe(f);
196                         return NULL;
197                 }
198         }
199
200         if (atomic_read(&skb_shinfo(skb)->dataref) != 1) {
201                 skb = skb_pool_get(d);
202                 if (skb == NULL)
203                         goto bail;
204                 skb_pool_put(d, f->skb);
205                 f->skb = skb;
206         }
207
208         skb->truesize -= skb->data_len;
209         skb_shinfo(skb)->nr_frags = skb->data_len = 0;
210         skb_trim(skb, 0);
211         return f;
212 }
213
214 static struct frame *
215 newframe(struct aoedev *d)
216 {
217         struct frame *f;
218         struct aoetgt *t, **tt;
219         int totout = 0;
220
221         if (d->targets[0] == NULL) {    /* shouldn't happen, but I'm paranoid */
222                 printk(KERN_ERR "aoe: NULL TARGETS!\n");
223                 return NULL;
224         }
225         tt = d->tgt;    /* last used target */
226         for (;;) {
227                 tt++;
228                 if (tt >= &d->targets[NTARGETS] || !*tt)
229                         tt = d->targets;
230                 t = *tt;
231                 totout += t->nout;
232                 if (t->nout < t->maxout
233                 && t != d->htgt
234                 && t->ifp->nd) {
235                         f = newtframe(d, t);
236                         if (f) {
237                                 ifrotate(t);
238                                 d->tgt = tt;
239                                 return f;
240                         }
241                 }
242                 if (tt == d->tgt)       /* we've looped and found nada */
243                         break;
244         }
245         if (totout == 0) {
246                 d->kicked++;
247                 d->flags |= DEVFL_KICKME;
248         }
249         return NULL;
250 }
251
252 static void
253 skb_fillup(struct sk_buff *skb, struct bio_vec *bv, ulong off, ulong cnt)
254 {
255         int frag = 0;
256         ulong fcnt;
257 loop:
258         fcnt = bv->bv_len - (off - bv->bv_offset);
259         if (fcnt > cnt)
260                 fcnt = cnt;
261         skb_fill_page_desc(skb, frag++, bv->bv_page, off, fcnt);
262         cnt -= fcnt;
263         if (cnt <= 0)
264                 return;
265         bv++;
266         off = bv->bv_offset;
267         goto loop;
268 }
269
270 static void
271 fhash(struct frame *f)
272 {
273         struct aoedev *d = f->t->d;
274         u32 n;
275
276         n = f->tag % NFACTIVE;
277         list_add_tail(&f->head, &d->factive[n]);
278 }
279
280 static int
281 aoecmd_ata_rw(struct aoedev *d)
282 {
283         struct frame *f;
284         struct aoe_hdr *h;
285         struct aoe_atahdr *ah;
286         struct buf *buf;
287         struct bio_vec *bv;
288         struct aoetgt *t;
289         struct sk_buff *skb;
290         struct sk_buff_head queue;
291         ulong bcnt, fbcnt;
292         char writebit, extbit;
293
294         writebit = 0x10;
295         extbit = 0x4;
296
297         buf = nextbuf(d);
298         if (buf == NULL)
299                 return 0;
300         f = newframe(d);
301         if (f == NULL)
302                 return 0;
303         t = *d->tgt;
304         bv = buf->bv;
305         bcnt = d->maxbcnt;
306         if (bcnt == 0)
307                 bcnt = DEFAULTBCNT;
308         if (bcnt > buf->resid)
309                 bcnt = buf->resid;
310         fbcnt = bcnt;
311         f->bv = buf->bv;
312         f->bv_off = f->bv->bv_offset + (f->bv->bv_len - buf->bv_resid);
313         do {
314                 if (fbcnt < buf->bv_resid) {
315                         buf->bv_resid -= fbcnt;
316                         buf->resid -= fbcnt;
317                         break;
318                 }
319                 fbcnt -= buf->bv_resid;
320                 buf->resid -= buf->bv_resid;
321                 if (buf->resid == 0) {
322                         d->ip.buf = NULL;
323                         break;
324                 }
325                 buf->bv++;
326                 buf->bv_resid = buf->bv->bv_len;
327                 WARN_ON(buf->bv_resid == 0);
328         } while (fbcnt);
329
330         /* initialize the headers & frame */
331         skb = f->skb;
332         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
333         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
334         skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ah);
335         memset(h, 0, skb->len);
336         f->tag = aoehdr_atainit(d, t, h);
337         fhash(f);
338         t->nout++;
339         f->waited = 0;
340         f->buf = buf;
341         f->bcnt = bcnt;
342         f->lba = buf->sector;
343
344         /* set up ata header */
345         ah->scnt = bcnt >> 9;
346         put_lba(ah, buf->sector);
347         if (d->flags & DEVFL_EXT) {
348                 ah->aflags |= AOEAFL_EXT;
349         } else {
350                 extbit = 0;
351                 ah->lba3 &= 0x0f;
352                 ah->lba3 |= 0xe0;       /* LBA bit + obsolete 0xa0 */
353         }
354         if (bio_data_dir(buf->bio) == WRITE) {
355                 skb_fillup(skb, f->bv, f->bv_off, bcnt);
356                 ah->aflags |= AOEAFL_WRITE;
357                 skb->len += bcnt;
358                 skb->data_len = bcnt;
359                 skb->truesize += bcnt;
360                 t->wpkts++;
361         } else {
362                 t->rpkts++;
363                 writebit = 0;
364         }
365
366         ah->cmdstat = ATA_CMD_PIO_READ | writebit | extbit;
367
368         /* mark all tracking fields and load out */
369         buf->nframesout += 1;
370         buf->sector += bcnt >> 9;
371
372         skb->dev = t->ifp->nd;
373         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
374         if (skb) {
375                 __skb_queue_head_init(&queue);
376                 __skb_queue_tail(&queue, skb);
377                 aoenet_xmit(&queue);
378         }
379         return 1;
380 }
381
382 /* some callers cannot sleep, and they can call this function,
383  * transmitting the packets later, when interrupts are on
384  */
385 static void
386 aoecmd_cfg_pkts(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor, struct sk_buff_head *queue)
387 {
388         struct aoe_hdr *h;
389         struct aoe_cfghdr *ch;
390         struct sk_buff *skb;
391         struct net_device *ifp;
392
393         rcu_read_lock();
394         for_each_netdev_rcu(&init_net, ifp) {
395                 dev_hold(ifp);
396                 if (!is_aoe_netif(ifp))
397                         goto cont;
398
399                 skb = new_skb(sizeof *h + sizeof *ch);
400                 if (skb == NULL) {
401                         printk(KERN_INFO "aoe: skb alloc failure\n");
402                         goto cont;
403                 }
404                 skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ch);
405                 skb->dev = ifp;
406                 __skb_queue_tail(queue, skb);
407                 h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
408                 memset(h, 0, sizeof *h + sizeof *ch);
409
410                 memset(h->dst, 0xff, sizeof h->dst);
411                 memcpy(h->src, ifp->dev_addr, sizeof h->src);
412                 h->type = __constant_cpu_to_be16(ETH_P_AOE);
413                 h->verfl = AOE_HVER;
414                 h->major = cpu_to_be16(aoemajor);
415                 h->minor = aoeminor;
416                 h->cmd = AOECMD_CFG;
417
418 cont:
419                 dev_put(ifp);
420         }
421         rcu_read_unlock();
422 }
423
424 static void
425 resend(struct aoedev *d, struct frame *f)
426 {
427         struct sk_buff *skb;
428         struct sk_buff_head queue;
429         struct aoe_hdr *h;
430         struct aoe_atahdr *ah;
431         struct aoetgt *t;
432         char buf[128];
433         u32 n;
434
435         t = f->t;
436         n = newtag(d);
437         skb = f->skb;
438         if (ifrotate(t) == NULL) {
439                 /* probably can't happen, but set it up to fail anyway */
440                 pr_info("aoe: resend: no interfaces to rotate to.\n");
441                 ktcomplete(f, NULL);
442                 return;
443         }
444         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
445         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
446
447         snprintf(buf, sizeof buf,
448                 "%15s e%ld.%d oldtag=%08x@%08lx newtag=%08x s=%pm d=%pm nout=%d\n",
449                 "retransmit", d->aoemajor, d->aoeminor, f->tag, jiffies, n,
450                 h->src, h->dst, t->nout);
451         aoechr_error(buf);
452
453         f->tag = n;
454         fhash(f);
455         h->tag = cpu_to_be32(n);
456         memcpy(h->dst, t->addr, sizeof h->dst);
457         memcpy(h->src, t->ifp->nd->dev_addr, sizeof h->src);
458
459         skb->dev = t->ifp->nd;
460         skb = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
461         if (skb == NULL)
462                 return;
463         __skb_queue_head_init(&queue);
464         __skb_queue_tail(&queue, skb);
465         aoenet_xmit(&queue);
466 }
467
468 static int
469 tsince(u32 tag)
470 {
471         int n;
472
473         n = jiffies & 0xffff;
474         n -= tag & 0xffff;
475         if (n < 0)
476                 n += 1<<16;
477         return n;
478 }
479
480 static struct aoeif *
481 getif(struct aoetgt *t, struct net_device *nd)
482 {
483         struct aoeif *p, *e;
484
485         p = t->ifs;
486         e = p + NAOEIFS;
487         for (; p < e; p++)
488                 if (p->nd == nd)
489                         return p;
490         return NULL;
491 }
492
493 static void
494 ejectif(struct aoetgt *t, struct aoeif *ifp)
495 {
496         struct aoeif *e;
497         ulong n;
498
499         e = t->ifs + NAOEIFS - 1;
500         n = (e - ifp) * sizeof *ifp;
501         memmove(ifp, ifp+1, n);
502         e->nd = NULL;
503 }
504
505 static int
506 sthtith(struct aoedev *d)
507 {
508         struct frame *f, *nf;
509         struct list_head *nx, *pos, *head;
510         struct sk_buff *skb;
511         struct aoetgt *ht = d->htgt;
512         int i;
513
514         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
515                 head = &d->factive[i];
516                 list_for_each_safe(pos, nx, head) {
517                         f = list_entry(pos, struct frame, head);
518                         if (f->t != ht)
519                                 continue;
520
521                         nf = newframe(d);
522                         if (!nf)
523                                 return 0;
524
525                         /* remove frame from active list */
526                         list_del(pos);
527
528                         /* reassign all pertinent bits to new outbound frame */
529                         skb = nf->skb;
530                         nf->skb = f->skb;
531                         nf->buf = f->buf;
532                         nf->bcnt = f->bcnt;
533                         nf->lba = f->lba;
534                         nf->bv = f->bv;
535                         nf->bv_off = f->bv_off;
536                         nf->waited = 0;
537                         f->skb = skb;
538                         aoe_freetframe(f);
539                         ht->nout--;
540                         nf->t->nout++;
541                         resend(d, nf);
542                 }
543         }
544         /* We've cleaned up the outstanding so take away his
545          * interfaces so he won't be used.  We should remove him from
546          * the target array here, but cleaning up a target is
547          * involved.  PUNT!
548          */
549         memset(ht->ifs, 0, sizeof ht->ifs);
550         d->htgt = NULL;
551         return 1;
552 }
553
554 static inline unsigned char
555 ata_scnt(unsigned char *packet) {
556         struct aoe_hdr *h;
557         struct aoe_atahdr *ah;
558
559         h = (struct aoe_hdr *) packet;
560         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
561         return ah->scnt;
562 }
563
564 static void
565 rexmit_timer(ulong vp)
566 {
567         struct aoedev *d;
568         struct aoetgt *t, **tt, **te;
569         struct aoeif *ifp;
570         struct frame *f;
571         struct list_head *head, *pos, *nx;
572         LIST_HEAD(flist);
573         register long timeout;
574         ulong flags, n;
575         int i;
576
577         d = (struct aoedev *) vp;
578
579         /* timeout is always ~150% of the moving average */
580         timeout = d->rttavg;
581         timeout += timeout >> 1;
582
583         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
584
585         if (d->flags & DEVFL_TKILL) {
586                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
587                 return;
588         }
589
590         /* collect all frames to rexmit into flist */
591         for (i = 0; i < NFACTIVE; i++) {
592                 head = &d->factive[i];
593                 list_for_each_safe(pos, nx, head) {
594                         f = list_entry(pos, struct frame, head);
595                         if (tsince(f->tag) < timeout)
596                                 break;  /* end of expired frames */
597                         /* move to flist for later processing */
598                         list_move_tail(pos, &flist);
599                 }
600         }
601         /* window check */
602         tt = d->targets;
603         te = tt + d->ntargets;
604         for (; tt < te && (t = *tt); tt++) {
605                 if (t->nout == t->maxout
606                 && t->maxout < t->nframes
607                 && (jiffies - t->lastwadj)/HZ > 10) {
608                         t->maxout++;
609                         t->lastwadj = jiffies;
610                 }
611         }
612
613         if (!list_empty(&flist)) {      /* retransmissions necessary */
614                 n = d->rttavg <<= 1;
615                 if (n > MAXTIMER)
616                         d->rttavg = MAXTIMER;
617         }
618
619         /* process expired frames */
620         while (!list_empty(&flist)) {
621                 pos = flist.next;
622                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
623                 n = f->waited += timeout;
624                 n /= HZ;
625                 if (n > aoe_deadsecs) {
626                         /* Waited too long.  Device failure.
627                          * Hang all frames on first hash bucket for downdev
628                          * to clean up.
629                          */
630                         list_splice(&flist, &d->factive[0]);
631                         aoedev_downdev(d);
632                         break;
633                 }
634                 list_del(pos);
635
636                 t = f->t;
637                 if (n > aoe_deadsecs/2)
638                         d->htgt = t; /* see if another target can help */
639
640                 if (t->nout == t->maxout) {
641                         if (t->maxout > 1)
642                                 t->maxout--;
643                         t->lastwadj = jiffies;
644                 }
645
646                 ifp = getif(t, f->skb->dev);
647                 if (ifp && ++ifp->lost > (t->nframes << 1)
648                 && (ifp != t->ifs || t->ifs[1].nd)) {
649                         ejectif(t, ifp);
650                         ifp = NULL;
651                 }
652                 resend(d, f);
653         }
654
655         if ((d->flags & DEVFL_KICKME || d->htgt) && d->blkq) {
656                 d->flags &= ~DEVFL_KICKME;
657                 d->blkq->request_fn(d->blkq);
658         }
659
660         d->timer.expires = jiffies + TIMERTICK;
661         add_timer(&d->timer);
662
663         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
664 }
665
666 static unsigned long
667 rqbiocnt(struct request *r)
668 {
669         struct bio *bio;
670         unsigned long n = 0;
671
672         __rq_for_each_bio(bio, r)
673                 n++;
674         return n;
675 }
676
677 /* This can be removed if we are certain that no users of the block
678  * layer will ever use zero-count pages in bios.  Otherwise we have to
679  * protect against the put_page sometimes done by the network layer.
680  *
681  * See http://oss.sgi.com/archives/xfs/2007-01/msg00594.html for
682  * discussion.
683  *
684  * We cannot use get_page in the workaround, because it insists on a
685  * positive page count as a precondition.  So we use _count directly.
686  */
687 static void
688 bio_pageinc(struct bio *bio)
689 {
690         struct bio_vec *bv;
691         struct page *page;
692         int i;
693
694         bio_for_each_segment(bv, bio, i) {
695                 page = bv->bv_page;
696                 /* Non-zero page count for non-head members of
697                  * compound pages is no longer allowed by the kernel,
698                  * but this has never been seen here.
699                  */
700                 if (unlikely(PageCompound(page)))
701                         if (compound_trans_head(page) != page) {
702                                 pr_crit("page tail used for block I/O\n");
703                                 BUG();
704                         }
705                 atomic_inc(&page->_count);
706         }
707 }
708
709 static void
710 bio_pagedec(struct bio *bio)
711 {
712         struct bio_vec *bv;
713         int i;
714
715         bio_for_each_segment(bv, bio, i)
716                 atomic_dec(&bv->bv_page->_count);
717 }
718
719 static void
720 bufinit(struct buf *buf, struct request *rq, struct bio *bio)
721 {
722         struct bio_vec *bv;
723
724         memset(buf, 0, sizeof(*buf));
725         buf->rq = rq;
726         buf->bio = bio;
727         buf->resid = bio->bi_size;
728         buf->sector = bio->bi_sector;
729         bio_pageinc(bio);
730         buf->bv = bv = &bio->bi_io_vec[bio->bi_idx];
731         buf->bv_resid = bv->bv_len;
732         WARN_ON(buf->bv_resid == 0);
733 }
734
735 static struct buf *
736 nextbuf(struct aoedev *d)
737 {
738         struct request *rq;
739         struct request_queue *q;
740         struct buf *buf;
741         struct bio *bio;
742
743         q = d->blkq;
744         if (q == NULL)
745                 return NULL;    /* initializing */
746         if (d->ip.buf)
747                 return d->ip.buf;
748         rq = d->ip.rq;
749         if (rq == NULL) {
750                 rq = blk_peek_request(q);
751                 if (rq == NULL)
752                         return NULL;
753                 blk_start_request(rq);
754                 d->ip.rq = rq;
755                 d->ip.nxbio = rq->bio;
756                 rq->special = (void *) rqbiocnt(rq);
757         }
758         buf = mempool_alloc(d->bufpool, GFP_ATOMIC);
759         if (buf == NULL) {
760                 pr_err("aoe: nextbuf: unable to mempool_alloc!\n");
761                 return NULL;
762         }
763         bio = d->ip.nxbio;
764         bufinit(buf, rq, bio);
765         bio = bio->bi_next;
766         d->ip.nxbio = bio;
767         if (bio == NULL)
768                 d->ip.rq = NULL;
769         return d->ip.buf = buf;
770 }
771
772 /* enters with d->lock held */
773 void
774 aoecmd_work(struct aoedev *d)
775 {
776         if (d->htgt && !sthtith(d))
777                 return;
778         while (aoecmd_ata_rw(d))
779                 ;
780 }
781
782 /* this function performs work that has been deferred until sleeping is OK
783  */
784 void
785 aoecmd_sleepwork(struct work_struct *work)
786 {
787         struct aoedev *d = container_of(work, struct aoedev, work);
788
789         if (d->flags & DEVFL_GDALLOC)
790                 aoeblk_gdalloc(d);
791
792         if (d->flags & DEVFL_NEWSIZE) {
793                 struct block_device *bd;
794                 unsigned long flags;
795                 u64 ssize;
796
797                 ssize = get_capacity(d->gd);
798                 bd = bdget_disk(d->gd, 0);
799
800                 if (bd) {
801                         mutex_lock(&bd->bd_inode->i_mutex);
802                         i_size_write(bd->bd_inode, (loff_t)ssize<<9);
803                         mutex_unlock(&bd->bd_inode->i_mutex);
804                         bdput(bd);
805                 }
806                 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
807                 d->flags |= DEVFL_UP;
808                 d->flags &= ~DEVFL_NEWSIZE;
809                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
810         }
811 }
812
813 static void
814 ataid_complete(struct aoedev *d, struct aoetgt *t, unsigned char *id)
815 {
816         u64 ssize;
817         u16 n;
818
819         /* word 83: command set supported */
820         n = get_unaligned_le16(&id[83 << 1]);
821
822         /* word 86: command set/feature enabled */
823         n |= get_unaligned_le16(&id[86 << 1]);
824
825         if (n & (1<<10)) {      /* bit 10: LBA 48 */
826                 d->flags |= DEVFL_EXT;
827
828                 /* word 100: number lba48 sectors */
829                 ssize = get_unaligned_le64(&id[100 << 1]);
830
831                 /* set as in ide-disk.c:init_idedisk_capacity */
832                 d->geo.cylinders = ssize;
833                 d->geo.cylinders /= (255 * 63);
834                 d->geo.heads = 255;
835                 d->geo.sectors = 63;
836         } else {
837                 d->flags &= ~DEVFL_EXT;
838
839                 /* number lba28 sectors */
840                 ssize = get_unaligned_le32(&id[60 << 1]);
841
842                 /* NOTE: obsolete in ATA 6 */
843                 d->geo.cylinders = get_unaligned_le16(&id[54 << 1]);
844                 d->geo.heads = get_unaligned_le16(&id[55 << 1]);
845                 d->geo.sectors = get_unaligned_le16(&id[56 << 1]);
846         }
847
848         if (d->ssize != ssize)
849                 printk(KERN_INFO
850                         "aoe: %pm e%ld.%d v%04x has %llu sectors\n",
851                         t->addr,
852                         d->aoemajor, d->aoeminor,
853                         d->fw_ver, (long long)ssize);
854         d->ssize = ssize;
855         d->geo.start = 0;
856         if (d->flags & (DEVFL_GDALLOC|DEVFL_NEWSIZE))
857                 return;
858         if (d->gd != NULL) {
859                 set_capacity(d->gd, ssize);
860                 d->flags |= DEVFL_NEWSIZE;
861         } else
862                 d->flags |= DEVFL_GDALLOC;
863         schedule_work(&d->work);
864 }
865
866 static void
867 calc_rttavg(struct aoedev *d, int rtt)
868 {
869         register long n;
870
871         n = rtt;
872         if (n < 0) {
873                 n = -rtt;
874                 if (n < MINTIMER)
875                         n = MINTIMER;
876                 else if (n > MAXTIMER)
877                         n = MAXTIMER;
878                 d->mintimer += (n - d->mintimer) >> 1;
879         } else if (n < d->mintimer)
880                 n = d->mintimer;
881         else if (n > MAXTIMER)
882                 n = MAXTIMER;
883
884         /* g == .25; cf. Congestion Avoidance and Control, Jacobson & Karels; 1988 */
885         n -= d->rttavg;
886         d->rttavg += n >> 2;
887 }
888
889 static struct aoetgt *
890 gettgt(struct aoedev *d, char *addr)
891 {
892         struct aoetgt **t, **e;
893
894         t = d->targets;
895         e = t + NTARGETS;
896         for (; t < e && *t; t++)
897                 if (memcmp((*t)->addr, addr, sizeof((*t)->addr)) == 0)
898                         return *t;
899         return NULL;
900 }
901
902 static void
903 bvcpy(struct bio_vec *bv, ulong off, struct sk_buff *skb, long cnt)
904 {
905         ulong fcnt;
906         char *p;
907         int soff = 0;
908 loop:
909         fcnt = bv->bv_len - (off - bv->bv_offset);
910         if (fcnt > cnt)
911                 fcnt = cnt;
912         p = page_address(bv->bv_page) + off;
913         skb_copy_bits(skb, soff, p, fcnt);
914         soff += fcnt;
915         cnt -= fcnt;
916         if (cnt <= 0)
917                 return;
918         bv++;
919         off = bv->bv_offset;
920         goto loop;
921 }
922
923 void
924 aoe_end_request(struct aoedev *d, struct request *rq, int fastfail)
925 {
926         struct bio *bio;
927         int bok;
928         struct request_queue *q;
929
930         q = d->blkq;
931         if (rq == d->ip.rq)
932                 d->ip.rq = NULL;
933         do {
934                 bio = rq->bio;
935                 bok = !fastfail && test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
936         } while (__blk_end_request(rq, bok ? 0 : -EIO, bio->bi_size));
937
938         /* cf. http://lkml.org/lkml/2006/10/31/28 */
939         if (!fastfail)
940                 q->request_fn(q);
941 }
942
943 static void
944 aoe_end_buf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
945 {
946         struct request *rq;
947         unsigned long n;
948
949         if (buf == d->ip.buf)
950                 d->ip.buf = NULL;
951         rq = buf->rq;
952         bio_pagedec(buf->bio);
953         mempool_free(buf, d->bufpool);
954         n = (unsigned long) rq->special;
955         rq->special = (void *) --n;
956         if (n == 0)
957                 aoe_end_request(d, rq, 0);
958 }
959
960 static void
961 ktiocomplete(struct frame *f)
962 {
963         struct aoe_hdr *hin, *hout;
964         struct aoe_atahdr *ahin, *ahout;
965         struct buf *buf;
966         struct sk_buff *skb;
967         struct aoetgt *t;
968         struct aoeif *ifp;
969         struct aoedev *d;
970         long n;
971
972         if (f == NULL)
973                 return;
974
975         t = f->t;
976         d = t->d;
977
978         hout = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(f->skb);
979         ahout = (struct aoe_atahdr *) (hout+1);
980         buf = f->buf;
981         skb = f->r_skb;
982         if (skb == NULL)
983                 goto noskb;     /* just fail the buf. */
984
985         hin = (struct aoe_hdr *) skb->data;
986         skb_pull(skb, sizeof(*hin));
987         ahin = (struct aoe_atahdr *) skb->data;
988         skb_pull(skb, sizeof(*ahin));
989         if (ahin->cmdstat & 0xa9) {     /* these bits cleared on success */
990                 pr_err("aoe: ata error cmd=%2.2Xh stat=%2.2Xh from e%ld.%d\n",
991                         ahout->cmdstat, ahin->cmdstat,
992                         d->aoemajor, d->aoeminor);
993 noskb:  if (buf)
994                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
995                 goto badrsp;
996         }
997
998         n = ahout->scnt << 9;
999         switch (ahout->cmdstat) {
1000         case ATA_CMD_PIO_READ:
1001         case ATA_CMD_PIO_READ_EXT:
1002                 if (skb->len < n) {
1003                         pr_err("aoe: runt data size in read.  skb->len=%d need=%ld\n",
1004                                 skb->len, n);
1005                         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
1006                         break;
1007                 }
1008                 bvcpy(f->bv, f->bv_off, skb, n);
1009         case ATA_CMD_PIO_WRITE:
1010         case ATA_CMD_PIO_WRITE_EXT:
1011                 spin_lock_irq(&d->lock);
1012                 ifp = getif(t, skb->dev);
1013                 if (ifp)
1014                         ifp->lost = 0;
1015                 if (d->htgt == t) /* I'll help myself, thank you. */
1016                         d->htgt = NULL;
1017                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1018                 break;
1019         case ATA_CMD_ID_ATA:
1020                 if (skb->len < 512) {
1021                         pr_info("aoe: runt data size in ataid.  skb->len=%d\n",
1022                                 skb->len);
1023                         break;
1024                 }
1025                 if (skb_linearize(skb))
1026                         break;
1027                 spin_lock_irq(&d->lock);
1028                 ataid_complete(d, t, skb->data);
1029                 spin_unlock_irq(&d->lock);
1030                 break;
1031         default:
1032                 pr_info("aoe: unrecognized ata command %2.2Xh for %d.%d\n",
1033                         ahout->cmdstat,
1034                         be16_to_cpu(get_unaligned(&hin->major)),
1035                         hin->minor);
1036         }
1037 badrsp:
1038         spin_lock_irq(&d->lock);
1039
1040         aoe_freetframe(f);
1041
1042         if (buf && --buf->nframesout == 0 && buf->resid == 0)
1043                 aoe_end_buf(d, buf);
1044
1045         aoecmd_work(d);
1046
1047         spin_unlock_irq(&d->lock);
1048         aoedev_put(d);
1049         dev_kfree_skb(skb);
1050 }
1051
1052 /* Enters with iocq.lock held.
1053  * Returns true iff responses needing processing remain.
1054  */
1055 static int
1056 ktio(void)
1057 {
1058         struct frame *f;
1059         struct list_head *pos;
1060         int i;
1061
1062         for (i = 0; ; ++i) {
1063                 if (i == MAXIOC)
1064                         return 1;
1065                 if (list_empty(&iocq.head))
1066                         return 0;
1067                 pos = iocq.head.next;
1068                 list_del(pos);
1069                 spin_unlock_irq(&iocq.lock);
1070                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1071                 ktiocomplete(f);
1072                 spin_lock_irq(&iocq.lock);
1073         }
1074 }
1075
1076 static int
1077 kthread(void *vp)
1078 {
1079         struct ktstate *k;
1080         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1081         int more;
1082
1083         k = vp;
1084         current->flags |= PF_NOFREEZE;
1085         set_user_nice(current, -10);
1086         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're running */
1087         do {
1088                 spin_lock_irq(k->lock);
1089                 more = k->fn();
1090                 if (!more) {
1091                         add_wait_queue(k->waitq, &wait);
1092                         __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1093                 }
1094                 spin_unlock_irq(k->lock);
1095                 if (!more) {
1096                         schedule();
1097                         remove_wait_queue(k->waitq, &wait);
1098                 } else
1099                         cond_resched();
1100         } while (!kthread_should_stop());
1101         complete(&k->rendez);   /* tell spawner we're stopping */
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 void
1106 aoe_ktstop(struct ktstate *k)
1107 {
1108         kthread_stop(k->task);
1109         wait_for_completion(&k->rendez);
1110 }
1111
1112 int
1113 aoe_ktstart(struct ktstate *k)
1114 {
1115         struct task_struct *task;
1116
1117         init_completion(&k->rendez);
1118         task = kthread_run(kthread, k, k->name);
1119         if (task == NULL || IS_ERR(task))
1120                 return -ENOMEM;
1121         k->task = task;
1122         wait_for_completion(&k->rendez); /* allow kthread to start */
1123         init_completion(&k->rendez);    /* for waiting for exit later */
1124         return 0;
1125 }
1126
1127 /* pass it off to kthreads for processing */
1128 static void
1129 ktcomplete(struct frame *f, struct sk_buff *skb)
1130 {
1131         ulong flags;
1132
1133         f->r_skb = skb;
1134         spin_lock_irqsave(&iocq.lock, flags);
1135         list_add_tail(&f->head, &iocq.head);
1136         spin_unlock_irqrestore(&iocq.lock, flags);
1137         wake_up(&ktiowq);
1138 }
1139
1140 struct sk_buff *
1141 aoecmd_ata_rsp(struct sk_buff *skb)
1142 {
1143         struct aoedev *d;
1144         struct aoe_hdr *h;
1145         struct frame *f;
1146         struct aoetgt *t;
1147         u32 n;
1148         ulong flags;
1149         char ebuf[128];
1150         u16 aoemajor;
1151
1152         h = (struct aoe_hdr *) skb->data;
1153         aoemajor = be16_to_cpu(get_unaligned(&h->major));
1154         d = aoedev_by_aoeaddr(aoemajor, h->minor);
1155         if (d == NULL) {
1156                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf, "aoecmd_ata_rsp: ata response "
1157                         "for unknown device %d.%d\n",
1158                         aoemajor, h->minor);
1159                 aoechr_error(ebuf);
1160                 return skb;
1161         }
1162
1163         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1164
1165         n = be32_to_cpu(get_unaligned(&h->tag));
1166         f = getframe(d, n);
1167         if (f == NULL) {
1168                 calc_rttavg(d, -tsince(n));
1169                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1170                 aoedev_put(d);
1171                 snprintf(ebuf, sizeof ebuf,
1172                         "%15s e%d.%d    tag=%08x@%08lx\n",
1173                         "unexpected rsp",
1174                         get_unaligned_be16(&h->major),
1175                         h->minor,
1176                         get_unaligned_be32(&h->tag),
1177                         jiffies);
1178                 aoechr_error(ebuf);
1179                 return skb;
1180         }
1181         t = f->t;
1182         calc_rttavg(d, tsince(f->tag));
1183         t->nout--;
1184         aoecmd_work(d);
1185
1186         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1187
1188         ktcomplete(f, skb);
1189
1190         /*
1191          * Note here that we do not perform an aoedev_put, as we are
1192          * leaving this reference for the ktio to release.
1193          */
1194         return NULL;
1195 }
1196
1197 void
1198 aoecmd_cfg(ushort aoemajor, unsigned char aoeminor)
1199 {
1200         struct sk_buff_head queue;
1201
1202         __skb_queue_head_init(&queue);
1203         aoecmd_cfg_pkts(aoemajor, aoeminor, &queue);
1204         aoenet_xmit(&queue);
1205 }
1206  
1207 struct sk_buff *
1208 aoecmd_ata_id(struct aoedev *d)
1209 {
1210         struct aoe_hdr *h;
1211         struct aoe_atahdr *ah;
1212         struct frame *f;
1213         struct sk_buff *skb;
1214         struct aoetgt *t;
1215
1216         f = newframe(d);
1217         if (f == NULL)
1218                 return NULL;
1219
1220         t = *d->tgt;
1221
1222         /* initialize the headers & frame */
1223         skb = f->skb;
1224         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1225         ah = (struct aoe_atahdr *) (h+1);
1226         skb_put(skb, sizeof *h + sizeof *ah);
1227         memset(h, 0, skb->len);
1228         f->tag = aoehdr_atainit(d, t, h);
1229         fhash(f);
1230         t->nout++;
1231         f->waited = 0;
1232
1233         /* set up ata header */
1234         ah->scnt = 1;
1235         ah->cmdstat = ATA_CMD_ID_ATA;
1236         ah->lba3 = 0xa0;
1237
1238         skb->dev = t->ifp->nd;
1239
1240         d->rttavg = MAXTIMER;
1241         d->timer.function = rexmit_timer;
1242
1243         return skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
1244 }
1245  
1246 static struct aoetgt *
1247 addtgt(struct aoedev *d, char *addr, ulong nframes)
1248 {
1249         struct aoetgt *t, **tt, **te;
1250
1251         tt = d->targets;
1252         te = tt + NTARGETS;
1253         for (; tt < te && *tt; tt++)
1254                 ;
1255
1256         if (tt == te) {
1257                 printk(KERN_INFO
1258                         "aoe: device addtgt failure; too many targets\n");
1259                 return NULL;
1260         }
1261         t = kzalloc(sizeof(*t), GFP_ATOMIC);
1262         if (!t) {
1263                 printk(KERN_INFO "aoe: cannot allocate memory to add target\n");
1264                 return NULL;
1265         }
1266
1267         d->ntargets++;
1268         t->nframes = nframes;
1269         t->d = d;
1270         memcpy(t->addr, addr, sizeof t->addr);
1271         t->ifp = t->ifs;
1272         t->maxout = t->nframes;
1273         INIT_LIST_HEAD(&t->ffree);
1274         return *tt = t;
1275 }
1276
1277 static void
1278 setdbcnt(struct aoedev *d)
1279 {
1280         struct aoetgt **t, **e;
1281         int bcnt = 0;
1282
1283         t = d->targets;
1284         e = t + NTARGETS;
1285         for (; t < e && *t; t++)
1286                 if (bcnt == 0 || bcnt > (*t)->minbcnt)
1287                         bcnt = (*t)->minbcnt;
1288         if (bcnt != d->maxbcnt) {
1289                 d->maxbcnt = bcnt;
1290                 pr_info("aoe: e%ld.%d: setting %d byte data frames\n",
1291                         d->aoemajor, d->aoeminor, bcnt);
1292         }
1293 }
1294
1295 static void
1296 setifbcnt(struct aoetgt *t, struct net_device *nd, int bcnt)
1297 {
1298         struct aoedev *d;
1299         struct aoeif *p, *e;
1300         int minbcnt;
1301
1302         d = t->d;
1303         minbcnt = bcnt;
1304         p = t->ifs;
1305         e = p + NAOEIFS;
1306         for (; p < e; p++) {
1307                 if (p->nd == NULL)
1308                         break;          /* end of the valid interfaces */
1309                 if (p->nd == nd) {
1310                         p->bcnt = bcnt; /* we're updating */
1311                         nd = NULL;
1312                 } else if (minbcnt > p->bcnt)
1313                         minbcnt = p->bcnt; /* find the min interface */
1314         }
1315         if (nd) {
1316                 if (p == e) {
1317                         pr_err("aoe: device setifbcnt failure; too many interfaces.\n");
1318                         return;
1319                 }
1320                 p->nd = nd;
1321                 p->bcnt = bcnt;
1322         }
1323         t->minbcnt = minbcnt;
1324         setdbcnt(d);
1325 }
1326
1327 void
1328 aoecmd_cfg_rsp(struct sk_buff *skb)
1329 {
1330         struct aoedev *d;
1331         struct aoe_hdr *h;
1332         struct aoe_cfghdr *ch;
1333         struct aoetgt *t;
1334         ulong flags, sysminor, aoemajor;
1335         struct sk_buff *sl;
1336         struct sk_buff_head queue;
1337         u16 n;
1338
1339         sl = NULL;
1340         h = (struct aoe_hdr *) skb_mac_header(skb);
1341         ch = (struct aoe_cfghdr *) (h+1);
1342
1343         /*
1344          * Enough people have their dip switches set backwards to
1345          * warrant a loud message for this special case.
1346          */
1347         aoemajor = get_unaligned_be16(&h->major);
1348         if (aoemajor == 0xfff) {
1349                 printk(KERN_ERR "aoe: Warning: shelf address is all ones.  "
1350                         "Check shelf dip switches.\n");
1351                 return;
1352         }
1353         if (h->minor >= NPERSHELF) {
1354                 pr_err("aoe: e%ld.%d %s, %d\n",
1355                         aoemajor, h->minor,
1356                         "slot number larger than the maximum",
1357                         NPERSHELF-1);
1358                 return;
1359         }
1360
1361         sysminor = SYSMINOR(aoemajor, h->minor);
1362         if (sysminor * AOE_PARTITIONS + AOE_PARTITIONS > MINORMASK) {
1363                 printk(KERN_INFO "aoe: e%ld.%d: minor number too large\n",
1364                         aoemajor, (int) h->minor);
1365                 return;
1366         }
1367
1368         n = be16_to_cpu(ch->bufcnt);
1369         if (n > aoe_maxout)     /* keep it reasonable */
1370                 n = aoe_maxout;
1371
1372         d = aoedev_by_sysminor_m(sysminor);
1373         if (d == NULL) {
1374                 printk(KERN_INFO "aoe: device sysminor_m failure\n");
1375                 return;
1376         }
1377
1378         spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1379
1380         t = gettgt(d, h->src);
1381         if (!t) {
1382                 t = addtgt(d, h->src, n);
1383                 if (!t)
1384                         goto bail;
1385         }
1386         n = skb->dev->mtu;
1387         n -= sizeof(struct aoe_hdr) + sizeof(struct aoe_atahdr);
1388         n /= 512;
1389         if (n > ch->scnt)
1390                 n = ch->scnt;
1391         n = n ? n * 512 : DEFAULTBCNT;
1392         setifbcnt(t, skb->dev, n);
1393
1394         /* don't change users' perspective */
1395         if (d->nopen == 0) {
1396                 d->fw_ver = be16_to_cpu(ch->fwver);
1397                 sl = aoecmd_ata_id(d);
1398         }
1399 bail:
1400         spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1401         aoedev_put(d);
1402         if (sl) {
1403                 __skb_queue_head_init(&queue);
1404                 __skb_queue_tail(&queue, sl);
1405                 aoenet_xmit(&queue);
1406         }
1407 }
1408
1409 void
1410 aoecmd_cleanslate(struct aoedev *d)
1411 {
1412         struct aoetgt **t, **te;
1413
1414         d->mintimer = MINTIMER;
1415         d->maxbcnt = 0;
1416
1417         t = d->targets;
1418         te = t + NTARGETS;
1419         for (; t < te && *t; t++)
1420                 (*t)->maxout = (*t)->nframes;
1421 }
1422
1423 void
1424 aoe_failbuf(struct aoedev *d, struct buf *buf)
1425 {
1426         if (buf == NULL)
1427                 return;
1428         buf->resid = 0;
1429         clear_bit(BIO_UPTODATE, &buf->bio->bi_flags);
1430         if (buf->nframesout == 0)
1431                 aoe_end_buf(d, buf);
1432 }
1433
1434 void
1435 aoe_flush_iocq(void)
1436 {
1437         struct frame *f;
1438         struct aoedev *d;
1439         LIST_HEAD(flist);
1440         struct list_head *pos;
1441         struct sk_buff *skb;
1442         ulong flags;
1443
1444         spin_lock_irqsave(&iocq.lock, flags);
1445         list_splice_init(&iocq.head, &flist);
1446         spin_unlock_irqrestore(&iocq.lock, flags);
1447         while (!list_empty(&flist)) {
1448                 pos = flist.next;
1449                 list_del(pos);
1450                 f = list_entry(pos, struct frame, head);
1451                 d = f->t->d;
1452                 skb = f->r_skb;
1453                 spin_lock_irqsave(&d->lock, flags);
1454                 if (f->buf) {
1455                         f->buf->nframesout--;
1456                         aoe_failbuf(d, f->buf);
1457                 }
1458                 aoe_freetframe(f);
1459                 spin_unlock_irqrestore(&d->lock, flags);
1460                 dev_kfree_skb(skb);
1461                 aoedev_put(d);
1462         }
1463 }
1464
1465 int __init
1466 aoecmd_init(void)
1467 {
1468         INIT_LIST_HEAD(&iocq.head);
1469         spin_lock_init(&iocq.lock);
1470         init_waitqueue_head(&ktiowq);
1471         kts.name = "aoe_ktio";
1472         kts.fn = ktio;
1473         kts.waitq = &ktiowq;
1474         kts.lock = &iocq.lock;
1475         return aoe_ktstart(&kts);
1476 }
1477
1478 void
1479 aoecmd_exit(void)
1480 {
1481         aoe_ktstop(&kts);
1482         aoe_flush_iocq();
1483 }