OSDN Git Service

uclinux-h8/linux.git
3 years agonvmet: add passthru code to process commands
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:17 +0000 (11:25 -0600)]
nvmet: add passthru code to process commands

Add passthru command handling capability for the NVMeOF target and
export passthru APIs which are used to integrate passthru
code with nvmet-core.

The new file passthru.c handles passthru cmd parsing and execution.
In the passthru mode, we create a block layer request from the nvmet
request and map the data on to the block layer request.

Admin commands and features are on an allow list as there are a number
of each that don't make too much sense with passthrough. We use an
allow list such that new commands can be considered before being blindly
passed through. In both cases, vendor specific commands are always
allowed.

We also reject reservation IO commands as the underlying device cannot
differentiate between multiple hosts behind a fabric.

Based-on-a-patch-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: export nvme_find_get_ns() and nvme_put_ns()
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:16 +0000 (11:25 -0600)]
nvme: export nvme_find_get_ns() and nvme_put_ns()

nvme_find_get_ns() and nvme_put_ns() are required by the target passthru
code and are exported under the NVME_TARGET_PASSTHRU namespace.

Based-on-a-patch-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: introduce nvme_ctrl_get_by_path()
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:15 +0000 (11:25 -0600)]
nvme: introduce nvme_ctrl_get_by_path()

nvme_ctrl_get_by_path() is analogous to blkdev_get_by_path() except it
gets a struct nvme_ctrl from the path to its char dev (/dev/nvme0).
It makes use of filp_open() to open the file and uses the private
data to obtain a pointer to the struct nvme_ctrl. If the fops of the
file do not match, -EINVAL is returned.

The purpose of this function is to support NVMe-OF target passthru
and is exported under the NVME_TARGET_PASSTHRU namespace.

Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: introduce nvme_execute_passthru_rq to call nvme_passthru_[start|end]()
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:14 +0000 (11:25 -0600)]
nvme: introduce nvme_execute_passthru_rq to call nvme_passthru_[start|end]()

Introduce a new nvme_execute_passthru_rq() helper which calls
nvme_passthru_[start|end]() around blk_execute_rq(). This ensures
all passthru calls (including nvme_submit_io()) will be wrapped
appropriately.

nvme_execute_passthru_rq() will also be useful for the nvmet passthru
code and is exported in the NVME_TARGET_PASSTHRU namespace.

Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: create helper function to obtain command effects
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:13 +0000 (11:25 -0600)]
nvme: create helper function to obtain command effects

Separate the code to obtain command effects from the code
to start a passthru request and move the nvme_passthru_start() and
nvme_passthru_end() functions up above nvme_submit_user_cmd() in order
that they may be used in a new helper a subsequent patch.

The new helper function will be necessary for nvmet passthru
code to determine if we need to change out of interrupt context
to handle the effects. It is exported in the NVME_TARGET_PASSTHRU
namespace.

Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: clear any SGL flags in passthru commands
Logan Gunthorpe [Fri, 24 Jul 2020 17:25:12 +0000 (11:25 -0600)]
nvme: clear any SGL flags in passthru commands

The host driver should decide whether to use SGLs or PRPs and they
currently assume the flags are cleared after the call to
nvme_setup_cmd(). However, passed-through commands may erroneously
set these bits; so clear them for all cases.

Signed-off-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvmet-fc: remove redundant del_work_active flag
James Smart [Fri, 24 Jul 2020 16:40:48 +0000 (09:40 -0700)]
nvmet-fc: remove redundant del_work_active flag

The transport has a del_work_active flag to avoid duplicate scheduling
of the del_work item. This is redundant with the checks that
schedule_work() makes.

Remove the del_work_active flag.

Signed-off-by: James Smart <jsmart2021@gmail.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvmet-fc: check successful reference in nvmet_fc_find_target_assoc
James Smart [Fri, 24 Jul 2020 16:40:00 +0000 (09:40 -0700)]
nvmet-fc: check successful reference in nvmet_fc_find_target_assoc

When searching for an association based on an association id, when there
is a match, the code takes a reference. However, it is not validating
that the reference taking was successful.

Check the status of the reference. If unsuccessful, the device is being
deleted and should be ignored.

Signed-off-by: James Smart <jsmart2021@gmail.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-fc: set max_segments to lldd max value
James Smart [Tue, 14 Jul 2020 19:03:36 +0000 (12:03 -0700)]
nvme-fc: set max_segments to lldd max value

Currently the FC transport is set max_hw_sectors based on the lldds
max sgl segment count. However, the block queue max segments is
set based on the controller's max_segments count, which the transport
does not set.  As such, the lldd is receiving sgl lists that are
exceeding its max segment count.

Set the controller max segment count and derive max_hw_sectors from
the max segment count.

Signed-off-by: James Smart <jsmart2021@gmail.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Ewan D. Milne <emilne@redhat.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-fc: drop a duplicated word in a comment
Randy Dunlap [Sun, 19 Jul 2020 00:30:15 +0000 (17:30 -0700)]
nvme-fc: drop a duplicated word in a comment

Drop the repeated word "a" in a comment.

Signed-off-by: Randy Dunlap <rdunlap@infradead.org>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-hwmon: log the controller device name
Sagi Grimberg [Fri, 24 Jul 2020 01:14:10 +0000 (18:14 -0700)]
nvme-hwmon: log the controller device name

Stay consistent with the rest of the driver

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: fix deadlock in disconnect during scan_work and/or ana_work
Sagi Grimberg [Wed, 22 Jul 2020 23:32:19 +0000 (16:32 -0700)]
nvme: fix deadlock in disconnect during scan_work and/or ana_work

A deadlock happens in the following scenario with multipath:
1) scan_work(nvme0) detects a new nsid while nvme0
    is an optimized path to it, path nvme1 happens to be
    inaccessible.

2) Before scan_work is complete nvme0 disconnect is initiated
    nvme_delete_ctrl_sync() sets nvme0 state to NVME_CTRL_DELETING

3) scan_work(1) attempts to submit IO,
    but nvme_path_is_optimized() observes nvme0 is not LIVE.
    Since nvme1 is a possible path IO is requeued and scan_work hangs.

--
Workqueue: nvme-wq nvme_scan_work [nvme_core]
kernel: Call Trace:
kernel:  __schedule+0x2b9/0x6c0
kernel:  schedule+0x42/0xb0
kernel:  io_schedule+0x16/0x40
kernel:  do_read_cache_page+0x438/0x830
kernel:  read_cache_page+0x12/0x20
kernel:  read_dev_sector+0x27/0xc0
kernel:  read_lba+0xc1/0x220
kernel:  efi_partition+0x1e6/0x708
kernel:  check_partition+0x154/0x244
kernel:  rescan_partitions+0xae/0x280
kernel:  __blkdev_get+0x40f/0x560
kernel:  blkdev_get+0x3d/0x140
kernel:  __device_add_disk+0x388/0x480
kernel:  device_add_disk+0x13/0x20
kernel:  nvme_mpath_set_live+0x119/0x140 [nvme_core]
kernel:  nvme_update_ns_ana_state+0x5c/0x60 [nvme_core]
kernel:  nvme_set_ns_ana_state+0x1e/0x30 [nvme_core]
kernel:  nvme_parse_ana_log+0xa1/0x180 [nvme_core]
kernel:  nvme_mpath_add_disk+0x47/0x90 [nvme_core]
kernel:  nvme_validate_ns+0x396/0x940 [nvme_core]
kernel:  nvme_scan_work+0x24f/0x380 [nvme_core]
kernel:  process_one_work+0x1db/0x380
kernel:  worker_thread+0x249/0x400
kernel:  kthread+0x104/0x140
--

4) Delete also hangs in flush_work(ctrl->scan_work)
    from nvme_remove_namespaces().

Similiarly a deadlock with ana_work may happen: if ana_work has started
and calls nvme_mpath_set_live and device_add_disk, it will
trigger I/O. When we trigger disconnect I/O will block because
our accessible (optimized) path is disconnecting, but the alternate
path is inaccessible, so I/O blocks. Then disconnect tries to flush
the ana_work and hangs.

[  605.550896] Workqueue: nvme-wq nvme_ana_work [nvme_core]
[  605.552087] Call Trace:
[  605.552683]  __schedule+0x2b9/0x6c0
[  605.553507]  schedule+0x42/0xb0
[  605.554201]  io_schedule+0x16/0x40
[  605.555012]  do_read_cache_page+0x438/0x830
[  605.556925]  read_cache_page+0x12/0x20
[  605.557757]  read_dev_sector+0x27/0xc0
[  605.558587]  amiga_partition+0x4d/0x4c5
[  605.561278]  check_partition+0x154/0x244
[  605.562138]  rescan_partitions+0xae/0x280
[  605.563076]  __blkdev_get+0x40f/0x560
[  605.563830]  blkdev_get+0x3d/0x140
[  605.564500]  __device_add_disk+0x388/0x480
[  605.565316]  device_add_disk+0x13/0x20
[  605.566070]  nvme_mpath_set_live+0x5e/0x130 [nvme_core]
[  605.567114]  nvme_update_ns_ana_state+0x2c/0x30 [nvme_core]
[  605.568197]  nvme_update_ana_state+0xca/0xe0 [nvme_core]
[  605.569360]  nvme_parse_ana_log+0xa1/0x180 [nvme_core]
[  605.571385]  nvme_read_ana_log+0x76/0x100 [nvme_core]
[  605.572376]  nvme_ana_work+0x15/0x20 [nvme_core]
[  605.573330]  process_one_work+0x1db/0x380
[  605.574144]  worker_thread+0x4d/0x400
[  605.574896]  kthread+0x104/0x140
[  605.577205]  ret_from_fork+0x35/0x40
[  605.577955] INFO: task nvme:14044 blocked for more than 120 seconds.
[  605.579239]       Tainted: G           OE     5.3.5-050305-generic #201910071830
[  605.580712] "echo 0 > /proc/sys/kernel/hung_task_timeout_secs" disables this message.
[  605.582320] nvme            D    0 14044  14043 0x00000000
[  605.583424] Call Trace:
[  605.583935]  __schedule+0x2b9/0x6c0
[  605.584625]  schedule+0x42/0xb0
[  605.585290]  schedule_timeout+0x203/0x2f0
[  605.588493]  wait_for_completion+0xb1/0x120
[  605.590066]  __flush_work+0x123/0x1d0
[  605.591758]  __cancel_work_timer+0x10e/0x190
[  605.593542]  cancel_work_sync+0x10/0x20
[  605.594347]  nvme_mpath_stop+0x2f/0x40 [nvme_core]
[  605.595328]  nvme_stop_ctrl+0x12/0x50 [nvme_core]
[  605.596262]  nvme_do_delete_ctrl+0x3f/0x90 [nvme_core]
[  605.597333]  nvme_sysfs_delete+0x5c/0x70 [nvme_core]
[  605.598320]  dev_attr_store+0x17/0x30

Fix this by introducing a new state: NVME_CTRL_DELETE_NOIO, which will
indicate the phase of controller deletion where I/O cannot be allowed
to access the namespace. NVME_CTRL_DELETING still allows mpath I/O to
be issued to the bottom device, and only after we flush the ana_work
and scan_work (after nvme_stop_ctrl and nvme_prep_remove_namespaces)
we change the state to NVME_CTRL_DELETING_NOIO. Also we prevent ana_work
from re-firing by aborting early if we are not LIVE, so we should be safe
here.

In addition, change the transport drivers to follow the updated state
machine.

Fixes: 0d0b660f214d ("nvme: add ANA support")
Reported-by: Anton Eidelman <anton@lightbitslabs.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: document nvme controller states
Sagi Grimberg [Wed, 22 Jul 2020 23:32:18 +0000 (16:32 -0700)]
nvme: document nvme controller states

We are starting to see some non-trivial states
so lets start documenting them.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvmet: use xarray for ctrl ns storing
Chaitanya Kulkarni [Mon, 20 Jul 2020 03:32:02 +0000 (20:32 -0700)]
nvmet: use xarray for ctrl ns storing

This patch replaces the ctrl->namespaces tracking from linked list to
xarray and improves the performance when accessing one namespce :-

XArray vs Default:-

IOPS and BW (more the better) increase BW (~1.8%):-
---------------------------------------------------

 XArray :-
  read:  IOPS=160k,  BW=626MiB/s  (656MB/s)(18.3GiB/30001msec)
  read:  IOPS=160k,  BW=626MiB/s  (656MB/s)(18.3GiB/30001msec)
  read:  IOPS=162k,  BW=631MiB/s  (662MB/s)(18.5GiB/30001msec)

 Default:-
  read:  IOPS=156k,  BW=609MiB/s  (639MB/s)(17.8GiB/30001msec)
  read:  IOPS=157k,  BW=613MiB/s  (643MB/s)(17.0GiB/30001msec)
  read:  IOPS=160k,  BW=626MiB/s  (656MB/s)(18.3GiB/30001msec)

Submission latency (less the better) decrease (~8.3%):-
-------------------------------------------------------

 XArray:-
  slat  (usec):  min=7,  max=8386,  avg=11.19,  stdev=5.96
  slat  (usec):  min=7,  max=441,   avg=11.09,  stdev=4.48
  slat  (usec):  min=7,  max=1088,  avg=11.21,  stdev=4.54

 Default :-
  slat  (usec):  min=8,   max=2826.5k,  avg=23.96,  stdev=3911.50
  slat  (usec):  min=8,   max=503,      avg=12.52,  stdev=5.07
  slat  (usec):  min=8,   max=2384,     avg=12.50,  stdev=5.28

CPU Usage (less the better) decrease (~5.2%):-
----------------------------------------------

 XArray:-
  cpu  :  usr=1.84%,  sys=18.61%,  ctx=949471,  majf=0,  minf=250
  cpu  :  usr=1.83%,  sys=18.41%,  ctx=950262,  majf=0,  minf=237
  cpu  :  usr=1.82%,  sys=18.82%,  ctx=957224,  majf=0,  minf=234

 Default:-
  cpu  :  usr=1.70%,  sys=19.21%,  ctx=858196,  majf=0,  minf=251
  cpu  :  usr=1.82%,  sys=19.98%,  ctx=929720,  majf=0,  minf=227
  cpu  :  usr=1.83%,  sys=20.33%,  ctx=947208,  majf=0,  minf=235.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvmet-rdma: use new shared CQ mechanism
Yamin Friedman [Mon, 13 Jul 2020 08:53:30 +0000 (11:53 +0300)]
nvmet-rdma: use new shared CQ mechanism

Has the driver use shared CQs providing ~10%-20% improvement when
multiple disks are used. Instead of opening a CQ for each QP per
controller, a CQ for each core will be provided by the RDMA core driver
that will be shared between the QPs on that core reducing interrupt
overhead.

Signed-off-by: Yamin Friedman <yaminf@mellanox.com>
Signed-off-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Or Gerlitz <ogerlitz@mellanox.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-rdma: use new shared CQ mechanism
Yamin Friedman [Mon, 13 Jul 2020 08:53:29 +0000 (11:53 +0300)]
nvme-rdma: use new shared CQ mechanism

Has the driver use shared CQs providing ~10%-20% improvement as seen in
the patch introducing shared CQs. Instead of opening a CQ for each QP
per controller connected, a CQ for each QP will be provided by the RDMA
core driver that will be shared between the QPs on that core reducing
interrupt overhead.

Signed-off-by: Yamin Friedman <yaminf@mellanox.com>
Signed-off-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Or Gerlitz <ogerlitz@mellanox.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-pci: add support for ACPI StorageD3Enable property
David E. Box [Thu, 9 Jul 2020 18:43:33 +0000 (11:43 -0700)]
nvme-pci: add support for ACPI StorageD3Enable property

This patch implements a solution for a BIOS hack used on some currently
shipping Intel systems to change driver power management policy for PCIe
NVMe drives. Some newer Intel platforms, like some Comet Lake systems,
require that PCIe devices use D3 when doing suspend-to-idle in order to
allow the platform to realize maximum power savings. This is particularly
needed to support ATX power supply shutdown on desktop systems. In order to
ensure this happens for root ports with storage devices, Microsoft
apparently created this ACPI _DSD property as a way to influence their
driver policy. To my knowledge this property has not been discussed with
the NVME specification body.

Though the solution is not ideal, it addresses a problem that also affects
Linux since the NVMe driver's default policy of using NVMe APST during
suspend-to-idle prevents the PCI root port from going to D3 and leads to
higher power consumption for these platforms. The power consumption
difference may be negligible on laptop systems, but many watts on desktop
systems when the ATX power supply is blocked from powering down.

The patch creates a new nvme_acpi_storage_d3 function to check for the
StorageD3Enable property during probe and enables D3 as a quirk if set.  It
also provides a 'noacpi' module parameter to allow skipping the quirk if
needed.

Tested with:
 - PM961 NVMe SED Samsung 512GB
 - INTEL SSDPEKKF512G8

Link: https://docs.microsoft.com/en-us/windows-hardware/design/component-guidelines/power-management-for-storage-hardware-devices-intro
Signed-off-by: David E. Box <david.e.box@linux.intel.com>
Reviewed-by: Rafael J. Wysocki <rafael.j.wysocki@intel.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-pci: use max of PRP or SGL for iod size
Chaitanya Kulkarni [Mon, 20 Jul 2020 13:23:37 +0000 (15:23 +0200)]
nvme-pci: use max of PRP or SGL for iod size

>From the initial implementation of NVMe SGL kernel support
commit a7a7cbe353a5 ("nvme-pci: add SGL support") with addition of the
commit 943e942e6266 ("nvme-pci: limit max IO size and segments to avoid
high order allocations") now there is only caller left for
nvme_pci_iod_alloc_size() which statically passes true for last
parameter that calculates allocation size based on SGL since we need
size of biggest command supported for mempool allocation.

This patch modifies the helper functions nvme_pci_iod_alloc_size() such
that it is now uses maximum of PRP and SGL size for iod allocation size
calculation.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme-core: replace ctrl page size with a macro
Chaitanya Kulkarni [Fri, 17 Jul 2020 00:51:37 +0000 (17:51 -0700)]
nvme-core: replace ctrl page size with a macro

Saving the nvme controller's page size was from a time when the driver
tried to use different sized pages, but this value is always set to
a constant, and has been this way for some time. Remove the 'page_size'
field and replace its usage with the constant value.

This also lets the compiler make some micro-optimizations in the io
path, and that's always a good thing.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: remove redundant validation in nvme_start_ctrl()
Baolin Wang [Mon, 13 Jul 2020 06:25:21 +0000 (14:25 +0800)]
nvme: remove redundant validation in nvme_start_ctrl()

We've already validated the 'kato' in nvme_start_keep_alive(), thus no
need to validate it again in nvme_start_ctrl(). Remove it.

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agonvme: remove an unnecessary condition
Dan Carpenter [Tue, 14 Jul 2020 10:57:32 +0000 (13:57 +0300)]
nvme: remove an unnecessary condition

"v" is an unsigned int so it can't be more than UINT_MAX.  Removing this
check makes it easier to preserve the error code as well.

Signed-off-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@oracle.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
3 years agobcache: use disk_{start,end}_io_acct() to count I/O for bcache device
Coly Li [Tue, 28 Jul 2020 13:59:20 +0000 (21:59 +0800)]
bcache: use disk_{start,end}_io_acct() to count I/O for bcache device

This patch is a fix to patch "bcache: fix bio_{start,end}_io_acct with
proper device". The previous patch uses a hack to temporarily set
bi_disk to bcache device, which is mistaken too.

As Christoph suggests, this patch uses disk_{start,end}_io_acct() to
count I/O for bcache device in the correct way.

Fixes: 85750aeb748f ("bcache: use bio_{start,end}_io_acct")
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: fix bio_{start,end}_io_acct with proper device
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:39 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: fix bio_{start,end}_io_acct with proper device

Commit 85750aeb748f ("bcache: use bio_{start,end}_io_acct") moves the
io account code to the location after bio_set_dev(bio, dc->bdev) in
cached_dev_make_request(). Then the account is performed incorrectly on
backing device, indeed the I/O should be counted to bcache device like
/dev/bcache0.

With the mistaken I/O account, iostat does not display I/O counts for
bcache device and all the numbers go to backing device. In writeback
mode, the hard drive may have 340K+ IOPS which is impossible and wrong
for spinning disk.

This patch introduces bch_bio_start_io_acct() and bch_bio_end_io_acct(),
which switches bio->bi_disk to bcache device before calling
bio_start_io_acct() or bio_end_io_acct(). Now the I/Os are counted to
bcache device, and bcache device, cache device and backing device have
their correct I/O count information back.

Fixes: 85750aeb748f ("bcache: use bio_{start,end}_io_acct")
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: avoid extra memory consumption in struct bbio for large bucket size
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:38 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: avoid extra memory consumption in struct bbio for large bucket size

Bcache uses struct bbio to do I/Os for meta data pages like uuids,
disk_buckets, prio_buckets, and btree nodes.

Example writing a btree node onto cache device, the process is,
- Allocate a struct bbio from mempool c->bio_meta.
- Inside struct bbio embedded a struct bio, initialize bi_inline_vecs
  for this embedded bio.
- Call bch_bio_map() to map each meta data page to each bv from the
  inlined  bi_io_vec table.
- Call bch_submit_bbio() to submit the bio into underlying block layer.
- When the I/O completed, only release the struct bbio, don't touch the
  reference counter of the meta data pages.

The struct bbio is defined as,
738 struct bbio {
739     unsigned int            submit_time_us;
[snipped]
748     struct bio              bio;
749 };

Because struct bio is embedded at the end of struct bbio, therefore the
actual size of struct bbio is sizeof(struct bio) + size of the embedded
bio->bi_inline_vecs.

Now all the meta data bucket size are limited to meta_bucket_pages(), if
the bucket size is large than meta_bucket_pages()*PAGE_SECTORS, rested
space in the bucket is unused. Therefore the most used space in meta
bucket is (1<<MAX_ORDER) pages, or (1<<CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER) if it
is configured.

Therefore for large bucket size, it is unnecessary to calculate the
allocation size of mempool c->bio_meta as,
mempool_init_kmalloc_pool(&c->bio_meta, 2,
sizeof(struct bbio) +
sizeof(struct bio_vec) * bucket_pages(c))
It is too large, neither the Linux buddy allocator cannot allocate so
much continuous pages, nor the extra allocated pages are wasted.

This patch replace bucket_pages() to meta_bucket_pages() in two places,
- In bch_cache_set_alloc(), when initialize mempool c->bio_meta, uses
  sizeof(struct bbio) + sizeof(struct bio_vec) * bucket_pages(c) to set
  the allocating object size.
- In bch_bbio_alloc(), when calling bio_init() to set inline bvec talbe
  bi_inline_bvecs, uses meta_bucket_pages() to indicate number of the
  inline bio vencs number.

Now the maximum size of embedded bio inside struct bbio exactly matches
the limit of meta_bucket_pages(), no extra page wasted.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: avoid extra memory allocation from mempool c->fill_iter
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:37 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: avoid extra memory allocation from mempool c->fill_iter

Mempool c->fill_iter is used to allocate memory for struct btree_iter in
bch_btree_node_read_done() to iterate all keys of a read-in btree node.

The allocation size is defined in bch_cache_set_alloc() by,
  mempool_init_kmalloc_pool(&c->fill_iter, 1, iter_size))
where iter_size is defined by a calculation,
  (sb->bucket_size / sb->block_size + 1) * sizeof(struct btree_iter_set)

For 16bit width bucket_size the calculation is OK, but now the bucket
size is extended to 32bit, the bucket size can be 2GB. By the above
calculation, iter_size can be 2048 pages (order 11 is still accepted by
buddy allocator).

But the actual size holds the bkeys in meta data bucket is limited to
meta_bucket_pages() already, which is 16MB. By the above calculation,
if replace sb->bucket_size by meta_bucket_pages() * PAGE_SECTORS, the
result is 16 pages. This is the size large enough for the mempool
allocation to struct btree_iter.

Therefore in worst case every time mempool c->fill_iter allocates, at
most 4080 pages are wasted and won't be used. Therefore this patch uses
meta_bucket_pages() * PAGE_SECTORS to calculate the iter size in
bch_cache_set_alloc(), to avoid extra memory allocation from mempool
c->fill_iter.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: add sysfs file to display feature sets information of cache set
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:36 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: add sysfs file to display feature sets information of cache set

The following three sysfs files are created to display according feature
set information of bcache:
/sys/fs/bcache/<cache set UUID>/internal/feature_compat
/sys/fs/bcache/<cache set UUID>/internal/feature_ro_compat
/sys/fs/bcache/<cache set UUID>/internal/feature_incompat
is added by this patch, to display feature sets information of the cache
set.

Now only an incompat feature 'large_bucket' added in bcache, the sysfs
file content is:
        [large_bucket]
string large_bucket means the running bcache drive supports incompat
feature 'large_bucket', the wrapping [] means the 'large_bucket' feature
is currently enabled on this cache set.

This patch is ready to display compat and ro_compat features, in future
once bcache code implements such feature sets, the according feature
strings will be displayed in their sysfs files too.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: add bucket_size_hi into struct cache_sb_disk for large bucket
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:35 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: add bucket_size_hi into struct cache_sb_disk for large bucket

The large bucket feature is to extend bucket_size from 16bit to 32bit.

When create cache device on zoned device (e.g. zoned NVMe SSD), making
a single bucket cover one or more zones of the zoned device is the
simplest way to support zoned device as cache by bcache.

But current maximum bucket size is 16MB and a typical zone size of zoned
device is 256MB, this is the major motiviation to extend bucket size to
a larger bit width.

This patch is the basic and first change to support large bucket size,
the major changes it makes are,
- Add BCH_FEATURE_INCOMPAT_LARGE_BUCKET for the large bucket feature,
  INCOMPAT means it introduces incompatible on-disk format change.
- Add BCH_FEATURE_INCOMPAT_FUNCS(large_bucket, LARGE_BUCKET) routines.
- Adds __le16 bucket_size_hi into struct cache_sb_disk at offset 0x8d0
  for the on-disk super block format.
- For the in-memory super block struct cache_sb, member bucket_size is
  extended from __u16 to __32.
- Add get_bucket_size() to combine the bucket_size and bucket_size_hi
  from struct cache_sb_disk into an unsigned int value.

Since we already have large bucket size helpers meta_bucket_pages(),
meta_bucket_bytes() and alloc_meta_bucket_pages(), they make sure when
bucket size > 8MB, the memory allocation for bcache meta data bucket
won't fail no matter how large the bucket size extended. So these meta
data buckets are handled properly when the bucket size width increase
from 16bit to 32bit, we don't need to worry about them.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: handle btree node memory allocation properly for bucket size > 8MB
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:34 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: handle btree node memory allocation properly for bucket size > 8MB

Currently the bcache internal btree node occupies a whole bucket. When
loading the btree node from cache device into memory, mca_data_alloc()
will call bch_btree_keys_alloc() to allocate memory for the whole bucket
size, ilog2(b->c->btree_pages) is send to bch_btree_keys_alloc() as the
parameter 'page_order'.

c->btree_pages is set as bucket_pages() in bch_cache_set_alloc(), for
bucket size > 8MB, ilog2(b->c->btree_pages) is 12 for 4KB page size. By
default the maximum page order __get_free_pages() accepts is MAX_ORDER
(11), in this condition bch_btree_keys_alloc() will always fail.

Because of other over-page-order allocation failure fails the cache
device registration, such btree node allocation failure wasn't observed
during runtime. After other blocking page allocation failures for bucket
size > 8MB, this btree node allocation issue may trigger potentical risk
e.g. infinite dead-loop to retry btree node allocation after failure.

This patch fixes the potential problem by setting c->btree_pages to
meta_bucket_pages() in bch_cache_set_alloc(). In the condition that
bucket size > 8MB, meta_bucket_pages() will always return a number which
won't exceed the maximum page order of the buddy allocator.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: handle cache set verify_ondisk properly for bucket size > 8MB
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:33 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: handle cache set verify_ondisk properly for bucket size > 8MB

In bch_btree_cache_alloc() when CONFIG_BCACHE_DEBUG is configured,
allocate memory for c->verify_ondisk may fail if the bucket size > 8MB,
which will require __get_free_pages() to allocate continuous pages
with order > 11 (the default MAX_ORDER of Linux buddy allocator). Such
over size allocation will fail, and cause 2 problems,
- When CONFIG_BCACHE_DEBUG is configured,  bch_btree_verify() does not
  work, because c->verify_ondisk is NULL and bch_btree_verify() returns
  immediately.
- bch_btree_cache_alloc() will fail due to c->verify_ondisk allocation
  failed, then the whole cache device registration fails. And because of
  this failure, the first problem of bch_btree_verify() has no chance to
  be triggered.

This patch fixes the above problem by two means,
1) If pages allocation of c->verify_ondisk fails, set it to NULL and
   returns bch_btree_cache_alloc() with -ENOMEM.
2) When calling __get_free_pages() to allocate c->verify_ondisk pages,
   use ilog2(meta_bucket_pages(&c->sb)) to make sure ilog2() will always
   generate a pages order <= MAX_ORDER (or CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER).
   Then the buddy system won't directly reject the allocation request.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: handle cache prio_buckets and disk_buckets properly for bucket size > 8MB
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:32 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: handle cache prio_buckets and disk_buckets properly for bucket size > 8MB

Similar to c->uuids, struct cache's prio_buckets and disk_buckets also
have the potential memory allocation failure during cache registration
if the bucket size > 8MB.

ca->prio_buckets can be stored on cache device in multiple buckets, its
in-memory space is allocated by kzalloc() interface but normally
allocated by alloc_pages() because the size > KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE.

So allocation of ca->prio_buckets has the MAX_ORDER restriction too. If
the bucket size > 8MB, by default the page allocator will fail because
the page order > 11 (default MAX_ORDER value). ca->prio_buckets should
also use meta_bucket_bytes(), meta_bucket_pages() to decide its memory
size and use alloc_meta_bucket_pages() to allocate pages, to avoid the
allocation failure during cache set registration when bucket size > 8MB.

ca->disk_buckets is a single bucket size memory buffer, it is used to
iterate each bucket of ca->prio_buckets, and compose the bio based on
memory of ca->disk_buckets, then write ca->disk_buckets memory to cache
disk one-by-one for each bucket of ca->prio_buckets. ca->disk_buckets
should have in-memory size exact to the meta_bucket_pages(), this is the
size that ca->prio_buckets will be stored into each on-disk bucket.

This patch fixes the above issues and handle cache's prio_buckets and
disk_buckets properly for bucket size larger than 8MB.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: handle c->uuids properly for bucket size > 8MB
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:31 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: handle c->uuids properly for bucket size > 8MB

Bcache allocates a whole bucket to store c->uuids on cache device, and
allocates continuous pages to store it in-memory. When the bucket size
exceeds maximum allocable continuous pages, bch_cache_set_alloc() will
fail and cache device registration will fail.

This patch allocates c->uuids by alloc_meta_bucket_pages(), and uses
ilog2(meta_bucket_pages(c)) to indicate order of c->uuids pages when
free it. When writing c->uuids to cache device, its size is decided
by meta_bucket_pages(c) * PAGE_SECTORS. Now c->uuids is properly handled
for bucket size > 8MB.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: introduce meta_bucket_pages() related helper routines
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:30 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: introduce meta_bucket_pages() related helper routines

Currently the in-memory meta data like c->uuids or c->disk_buckets
are allocated by alloc_bucket_pages(). The macro alloc_bucket_pages()
calls __get_free_pages() to allocated continuous pages with order
indicated by ilog2(bucket_pages(c)),
 #define alloc_bucket_pages(gfp, c)                      \
     ((void *) __get_free_pages(__GFP_ZERO|gfp, ilog2(bucket_pages(c))))

The maximum order is defined as MAX_ORDER, the default value is 11 (and
can be overwritten by CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER). In bcache code the
maximum bucket size width is 16bits, this is restricted both by KEY_SIZE
size and bucket_size size from struct cache_sb_disk. The maximum 16bits
width and power-of-2 value is (1<<15) in unit of sector (512byte). It
means the maximum value of bucket size in bytes is (1<<24) bytes a.k.a
4096 pages.

When the bucket size is set to maximum permitted value, ilog2(4096) is
12, which exceeds the default maximum order __get_free_pages() can
accepted, the failed pages allocation will fail cache set registration
procedure and print a kernel oops message for the exceeded pages order.

This patch introduces meta_bucket_pages(), meta_bucket_bytes(), and
alloc_bucket_pages() helper routines. meta_bucket_pages() indicates the
maximum pages can be allocated to meta data bucket, meta_bucket_bytes()
indicates the according maximum bytes, and alloc_bucket_pages() does
the pages allocation for meta bucket. Because meta_bucket_pages()
chooses the smaller value among the bucket size and MAX_ORDER_NR_PAGES,
it still works when MAX_ORDER overwritten by CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER.

Following patches will use these helper routines to decide maximum pages
can be allocated for different meta data buckets. If the bucket size is
larger than meta_bucket_bytes(), the bcache registration can continue to
success, just the space more than meta_bucket_bytes() inside the bucket
is wasted. Comparing bcache failed for large bucket size, wasting some
space for meta data buckets is acceptable at this moment.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: struct cache_sb is only for in-memory super block now
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:29 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: struct cache_sb is only for in-memory super block now

We have struct cache_sb_disk for on-disk super block already, it is
unnecessary to keep the in-memory super block format exactly mapping
to the on-disk struct layout.

This patch adds code comments to notice that struct cache_sb is not
exactly mapping to cache_sb_disk, and removes the useless member csum
and pad[5].

Although struct cache_sb does not belong to uapi, but there are still
some on-disk format related macros reference it and it is unncessary to
get rid of such dependency now. So struct cache_sb will continue to stay
in include/uapi/linux/bache.h for now.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: move bucket related code into read_super_common()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:28 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: move bucket related code into read_super_common()

Setting sb->first_bucket and checking sb->keys indeed are only for cache
device, it does not make sense to do them in read_super() for backing
device too.

This patch moves the related code piece into read_super_common()
explicitly for cache device and avoid the confusion.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: increase super block version for cache device and backing device
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:27 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: increase super block version for cache device and backing device

The new added super block version BCACHE_SB_VERSION_BDEV_WITH_FEATURES
(5) BCACHE_SB_VERSION_CDEV_WITH_FEATURES value (6), is for the feature
set bits.

Devices have super block version equal to the new version will have
three new members for feature set bits in the on-disk super block,
        __le64                  feature_compat;
        __le64                  feature_incompat;
        __le64                  feature_ro_compat;

They are used for further new features which may introduce on-disk
format change, and avoid unncessary super block version increase.

The very basic features handling code skeleton is also initialized in
this patch.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: fix super block seq numbers comparision in register_cache_set()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:26 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: fix super block seq numbers comparision in register_cache_set()

In register_cache_set(), c is pointer to struct cache_set, and ca is
pointer to struct cache, if ca->sb.seq > c->sb.seq, it means this
registering cache has up to date version and other members, the in-
memory version and other members should be updated to the newer value.

But current implementation makes a cache set only has a single cache
device, so the above assumption works well except for a special case.
The execption is when a cache device new created and both ca->sb.seq and
c->sb.seq are 0, because the super block is never flushed out yet. In
the location for the following if() check,
2156         if (ca->sb.seq > c->sb.seq) {
2157                 c->sb.version           = ca->sb.version;
2158                 memcpy(c->sb.set_uuid, ca->sb.set_uuid, 16);
2159                 c->sb.flags             = ca->sb.flags;
2160                 c->sb.seq               = ca->sb.seq;
2161                 pr_debug("set version = %llu\n", c->sb.version);
2162         }
c->sb.version is not initialized yet and valued 0. When ca->sb.seq is 0,
the if() check will fail (because both values are 0), and the cache set
version, set_uuid, flags and seq won't be updated.

The above problem is hiden for current code, because the bucket size is
compatible among different super block version. And the next time when
running cache set again, ca->sb.seq will be larger than 0 and cache set
super block version will be updated properly.

But if the large bucket feature is enabled,  sb->bucket_size is the low
16bits of the bucket size. For a power of 2 value, when the actual
bucket size exceeds 16bit width, sb->bucket_size will always be 0. Then
read_super_common() will fail because the if() check to
is_power_of_2(sb->bucket_size) is false. This is how the long time
hidden bug is triggered.

This patch modifies the if() check to the following way,
2156         if (ca->sb.seq > c->sb.seq || c->sb.seq == 0) {
Then cache set's version, set_uuid, flags and seq will always be updated
corectly including for a new created cache device.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: disassemble the big if() checks in bch_cache_set_alloc()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:25 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: disassemble the big if() checks in bch_cache_set_alloc()

In bch_cache_set_alloc() there is a big if() checks combined by 11 items
together. When this big if() statement fails, it is difficult to tell
exactly which item fails indeed.

This patch disassembles this big if() checks into 11 single if() checks,
which makes code debug more easier.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: add more accurate error information in read_super_common()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:24 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: add more accurate error information in read_super_common()

The improperly set bucket or block size will trigger error in
read_super_common(). For large bucket size, a more accurate error message
for invalid bucket or block size is necessary.

This patch disassembles the combined if() checks into multiple single
if() check, and provide more accurate error message for each check
failure condition.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: add read_super_common() to read major part of super block
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:23 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: add read_super_common() to read major part of super block

Later patches will introduce feature set bits to on-disk super block and
increase super block version. Current code in read_super() which reads
common part of super block for version BCACHE_SB_VERSION_CDEV and version
BCACHE_SB_VERSION_CDEV_WITH_UUID will be shared with the new version.

Therefore this patch moves the reusable part into read_super_common(),
this preparation patch will make later patches more simplier and only
focus on new feature set bits.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: fix overflow in offset_to_stripe()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:22 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: fix overflow in offset_to_stripe()

offset_to_stripe() returns the stripe number (in type unsigned int) from
an offset (in type uint64_t) by the following calculation,
do_div(offset, d->stripe_size);
For large capacity backing device (e.g. 18TB) with small stripe size
(e.g. 4KB), the result is 4831838208 and exceeds UINT_MAX. The actual
returned value which caller receives is 536870912, due to the overflow.

Indeed in bcache_device_init(), bcache_device->nr_stripes is limited in
range [1, INT_MAX]. Therefore all valid stripe numbers in bcache are
in range [0, bcache_dev->nr_stripes - 1].

This patch adds a upper limition check in offset_to_stripe(): the max
valid stripe number should be less than bcache_device->nr_stripes. If
the calculated stripe number from do_div() is equal to or larger than
bcache_device->nr_stripe, -EINVAL will be returned. (Normally nr_stripes
is less than INT_MAX, exceeding upper limitation doesn't mean overflow,
therefore -EOVERFLOW is not used as error code.)

This patch also changes nr_stripes' type of struct bcache_device from
'unsigned int' to 'int', and return value type of offset_to_stripe()
from 'unsigned int' to 'int', to match their exact data ranges.

All locations where bcache_device->nr_stripes and offset_to_stripe() are
referenced also get updated for the above type change.

Reported-and-tested-by: Ken Raeburn <raeburn@redhat.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org
Link: https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1783075
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: avoid nr_stripes overflow in bcache_device_init()
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:21 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: avoid nr_stripes overflow in bcache_device_init()

For some block devices which large capacity (e.g. 8TB) but small io_opt
size (e.g. 8 sectors), in bcache_device_init() the stripes number calcu-
lated by,
DIV_ROUND_UP_ULL(sectors, d->stripe_size);
might be overflow to the unsigned int bcache_device->nr_stripes.

This patch uses the uint64_t variable to store DIV_ROUND_UP_ULL()
and after the value is checked to be available in unsigned int range,
sets it to bache_device->nr_stripes. Then the overflow is avoided.

Reported-and-tested-by: Ken Raeburn <raeburn@redhat.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org
Link: https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=1783075
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: Use struct_size() in kzalloc()
Gustavo A. R. Silva [Sat, 25 Jul 2020 12:00:20 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: Use struct_size() in kzalloc()

Make use of the struct_size() helper instead of an open-coded version
in order to avoid any potential type mistakes.

This code was detected with the help of Coccinelle and, audited and
fixed manually.

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavoars@kernel.org>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: movinggc: Use struct_size() helper in kzalloc()
Gustavo A. R. Silva [Sat, 25 Jul 2020 12:00:19 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: movinggc: Use struct_size() helper in kzalloc()

Make use of the struct_size() helper instead of an open-coded version
in order to avoid any potential type mistakes.

This code was detected with the help of Coccinelle and, audited and
fixed manually.

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavoars@kernel.org>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: writeback: Remove unneeded variable i
Xu Wang [Sat, 25 Jul 2020 12:00:18 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: writeback: Remove unneeded variable i

Remove unneeded variable i in bch_dirty_init_thread().

Signed-off-by: Xu Wang <vulab@iscas.ac.cn>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: journel: use for_each_clear_bit() to simplify the code
Xu Wang [Sat, 25 Jul 2020 12:00:17 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: journel: use for_each_clear_bit() to simplify the code

Using for_each_clear_bit() to simplify the code.

Signed-off-by: Xu Wang <vulab@iscas.ac.cn>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: allocate meta data pages as compound pages
Coly Li [Sat, 25 Jul 2020 12:00:16 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: allocate meta data pages as compound pages

There are some meta data of bcache are allocated by multiple pages,
and they are used as bio bv_page for I/Os to the cache device. for
example cache_set->uuids, cache->disk_buckets, journal_write->data,
bset_tree->data.

For such meta data memory, all the allocated pages should be treated
as a single memory block. Then the memory management and underlying I/O
code can treat them more clearly.

This patch adds __GFP_COMP flag to all the location allocating >0 order
pages for the above mentioned meta data. Then their pages are treated
as compound pages now.

Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agobcache: Fix typo in Kconfig name
Jean Delvare [Sat, 25 Jul 2020 12:00:15 +0000 (20:00 +0800)]
bcache: Fix typo in Kconfig name

registraion -> registration

Fixes: 0c8d3fceade2 ("bcache: configure the asynchronous registertion to be experimental")
Signed-off-by: Jean Delvare <jdelvare@suse.de>
Reviewed-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Cc: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
3 years agoMerge branch 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md...
Jens Axboe [Fri, 24 Jul 2020 22:15:02 +0000 (16:15 -0600)]
Merge branch 'md-next' of https://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.9/drivers

Pull MD fix from Song.

* 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  md/raid5: use do_div() for 64 bit divisions in raid5_sync_request

3 years agomd/raid5: use do_div() for 64 bit divisions in raid5_sync_request
Yufen Yu [Thu, 23 Jul 2020 03:29:05 +0000 (23:29 -0400)]
md/raid5: use do_div() for 64 bit divisions in raid5_sync_request

We get compilation error on 32-bit architectures (e.g. m68k), as:

  ERROR: modpost: "__udivdi3" [drivers/md/raid456.ko] undefined!

Since 'sync_blocks' is defined as u64, use do_div() to fix this error.

Fixes: c911c46c017c ("md/raid456: convert macro STRIPE_* to RAID5_STRIPE_*")
Signed-off-by: Yufen Yu <yuyufen@huawei.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agoMerge branch 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md...
Jens Axboe [Wed, 22 Jul 2020 20:11:38 +0000 (14:11 -0600)]
Merge branch 'md-next' of https://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.9/drivers

Pull MD for 5.9 from Song.

* 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  md/raid10: avoid deadlock on recovery.
  raid: md_p.h: drop duplicated word in a comment
  md-cluster: fix rmmod issue when md_cluster convert bitmap to none
  md-cluster: fix safemode_delay value when converting to clustered bitmap
  md/raid5: support config stripe_size by sysfs entry
  md/raid5: set default stripe_size as 4096
  md/raid456: convert macro STRIPE_* to RAID5_STRIPE_*
  raid5: remove the meaningless check in raid5_make_request
  raid5: put the comment of clear_batch_ready to the right place
  raid5: call clear_batch_ready before set STRIPE_ACTIVE
  md: raid10: Fix compilation warning
  md: raid5: Fix compilation warning
  md: raid5-cache: Remove set but unused variable
  md: Fix compilation warning

3 years agomd/raid10: avoid deadlock on recovery.
Vitaly Mayatskikh [Tue, 3 Mar 2020 18:14:40 +0000 (13:14 -0500)]
md/raid10: avoid deadlock on recovery.

When disk failure happens and the array has a spare drive, resync thread
kicks in and starts to refill the spare. However it may get blocked by
a retry thread that resubmits failed IO to a mirror and itself can get
blocked on a barrier raised by the resync thread.

Acked-by: Nigel Croxon <ncroxon@redhat.com>
Signed-off-by: Vitaly Mayatskikh <vmayatskikh@digitalocean.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agoraid: md_p.h: drop duplicated word in a comment
Randy Dunlap [Fri, 17 Jul 2020 23:37:13 +0000 (16:37 -0700)]
raid: md_p.h: drop duplicated word in a comment

Drop the doubled word "the" in a comment.

Signed-off-by: Randy Dunlap <rdunlap@infradead.org>
Cc: Song Liu <song@kernel.org>
Cc: linux-raid@vger.kernel.org
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agomd-cluster: fix rmmod issue when md_cluster convert bitmap to none
Zhao Heming [Mon, 20 Jul 2020 18:08:53 +0000 (02:08 +0800)]
md-cluster: fix rmmod issue when md_cluster convert bitmap to none

update_array_info misses calling module_put when removing cluster bitmap.

steps to reproduce:
```
node1 # mdadm -C /dev/md0 -b clustered -e 1.2 -n 2 -l mirror /dev/sda
/dev/sdb
mdadm: array /dev/md0 started.
node1 # lsmod | egrep "dlm|md_|raid1"
md_cluster             28672  1
dlm                   212992  14 md_cluster
configfs               57344  2 dlm
raid1                  53248  1
md_mod                176128  2 raid1,md_cluster
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b none
node1 # lsmod | egrep "dlm|md_|raid1"
md_cluster             28672  1 <== should be zero
dlm                   212992  9 md_cluster
configfs               57344  2 dlm
raid1                  53248  1
md_mod                176128  2 raid1,md_cluster
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b clustered
node1 # lsmod | egrep "dlm|md_|raid1"
md_cluster             28672  2 <== increase
dlm                   212992  14 md_cluster
configfs               57344  2 dlm
raid1                  53248  1
md_mod                176128  2 raid1,md_cluster
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b none
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b clustered
node1 # lsmod | egrep "dlm|md_|raid1"
md_cluster             28672  3 <== increase
dlm                   212992  14 md_cluster
configfs               57344  2 dlm
raid1                  53248  1
md_mod                176128  2 raid1,md_cluster
```

Reviewed-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Zhao Heming <heming.zhao@suse.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agomd-cluster: fix safemode_delay value when converting to clustered bitmap
Zhao Heming [Mon, 20 Jul 2020 18:08:52 +0000 (02:08 +0800)]
md-cluster: fix safemode_delay value when converting to clustered bitmap

When array convert to clustered bitmap, the safe_mode_delay doesn't
clean and vice versa. the /sys/block/mdX/md/safe_mode_delay keep original
value after changing bitmap type. In safe_delay_store(), the code forbids
setting mddev->safemode_delay when array is clustered. So in cluster-md
env, the expected safemode_delay value should be 0.

Reproducible steps:
```
node1 # mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c,d}
node1 # mdadm -C /dev/md0 -b internal -e 1.2 -n 2 -l mirror /dev/sdb /dev/sdc
node1 # cat /sys/block/md0/md/safe_mode_delay
0.204
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b none
node1 # mdadm --grow /dev/md0 --bitmap=clustered
node1 # cat /sys/block/md0/md/safe_mode_delay
0.204  <== doesn't change, should ZERO for cluster-md

node1 # mdadm --zero-superblock /dev/sd{b,c,d}
node1 # mdadm -C /dev/md0 -b clustered -e 1.2 -n 2 -l mirror /dev/sdb /dev/sdc
node1 # cat /sys/block/md0/md/safe_mode_delay
0.000
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b none
node1 # cat /sys/block/md0/md/safe_mode_delay
0.000  <== doesn't change, should default value
```

Reviewed-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Zhao Heming <heming.zhao@suse.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agomd/raid5: support config stripe_size by sysfs entry
Yufen Yu [Sat, 18 Jul 2020 09:29:09 +0000 (05:29 -0400)]
md/raid5: support config stripe_size by sysfs entry

Adding a new 'stripe_size' sysfs entry to set and show stripe_size.
stripe_size should not be bigger than PAGE_SIZE, and it requires to
be multiple of 4096. We can adjust stripe_size by writing value into
sysfs entry, likely, set stripe_size as 16KB:

          echo 16384 > /sys/block/md1/md/stripe_size

Show current stripe_size value:

          cat /sys/block/md1/md/stripe_size

For PAGE_SIZE is equal to 4096, 'stripe_size' can just be read.

Signed-off-by: Yufen Yu <yuyufen@huawei.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agomd/raid5: set default stripe_size as 4096
Yufen Yu [Sat, 18 Jul 2020 09:29:08 +0000 (05:29 -0400)]
md/raid5: set default stripe_size as 4096

In RAID5, if issued bio size is bigger than stripe_size, it will be
split in the unit of stripe_size and process them one by one. Even
for size less then stripe_size, RAID5 also request data from disk at
least of stripe_size.

Nowdays, stripe_size is equal to the value of PAGE_SIZE. Since filesystem
usually issue bio in the unit of 4KB, there is no problem for PAGE_SIZE
as 4KB. But, for 64KB PAGE_SIZE, bio from filesystem requests 4KB data
while RAID5 issue IO at least stripe_size (64KB) each time. That will
waste resource of disk bandwidth and compute xor.

To avoding the waste, we want to make stripe_size configurable. This
patch just set default stripe_size as 4096. User can also set the value
bigger than 4KB for some special requirements, such as we know the
issued io size is more than 4KB.

To evaluate the new feature, we create raid5 device '/dev/md5' with
4 SSD disk and test it on arm64 machine with 64KB PAGE_SIZE.

1) We format /dev/md5 with mkfs.ext4 and mount ext4 with default
 configure on /mnt directory. Then, trying to test it by dbench with
 command: dbench -D /mnt -t 1000 10. Result show as:

 'stripe_size = 64KB'

  Operation      Count    AvgLat    MaxLat
  ----------------------------------------
  NTCreateX    9805011     0.021    64.728
  Close        7202525     0.001     0.120
  Rename        415213     0.051    44.681
  Unlink       1980066     0.079    93.147
  Deltree          240     1.793     6.516
  Mkdir            120     0.004     0.007
  Qpathinfo    8887512     0.007    37.114
  Qfileinfo    1557262     0.001     0.030
  Qfsinfo      1629582     0.012     0.152
  Sfileinfo     798756     0.040    57.641
  Find         3436004     0.019    57.782
  WriteX       4887239     0.021    57.638
  ReadX        15370483     0.005    37.818
  LockX          31934     0.003     0.022
  UnlockX        31933     0.001     0.021
  Flush         687205    13.302   530.088

 Throughput 307.799 MB/sec  10 clients  10 procs  max_latency=530.091 ms
 -------------------------------------------------------

 'stripe_size = 4KB'

  Operation      Count    AvgLat    MaxLat
  ----------------------------------------
  NTCreateX    11999166     0.021    36.380
  Close        8814128     0.001     0.122
  Rename        508113     0.051    29.169
  Unlink       2423242     0.070    38.141
  Deltree          300     1.885     7.155
  Mkdir            150     0.004     0.006
  Qpathinfo    10875921     0.007    35.485
  Qfileinfo    1905837     0.001     0.032
  Qfsinfo      1994304     0.012     0.125
  Sfileinfo     977450     0.029    26.489
  Find         4204952     0.019     9.361
  WriteX       5981890     0.019    27.804
  ReadX        18809742     0.004    33.491
  LockX          39074     0.003     0.025
  UnlockX        39074     0.001     0.014
  Flush         841022    10.712   458.848

 Throughput 376.777 MB/sec  10 clients  10 procs  max_latency=458.852 ms
 -------------------------------------------------------

 It show that setting stripe_size as 4KB has higher thoughput, i.e.
 (376.777 vs 307.799) and has smaller latency than that setting as 64KB.

 2) We try to evaluate IO throughput for /dev/md5 by fio with config:

 [4KB randwrite]
 direct=1
 numjob=2
 iodepth=64
 ioengine=libaio
 filename=/dev/md5
 bs=4KB
 rw=randwrite

 [64KB write]
 direct=1
 numjob=2
 iodepth=64
 ioengine=libaio
 filename=/dev/md5
 bs=1MB
 rw=write

 The result as follow:

               +                   +
               | stripe_size(64KB) | stripe_size(4KB)
 +----------------------------------------------------+
 4KB randwrite |     15MB/s        |      100MB/s
 +----------------------------------------------------+
 1MB write     |   1000MB/s        |      700MB/s

 The result show that when size of io is bigger than 4KB (64KB),
 64KB stripe_size has much higher IOPS. But for 4KB randwrite, that
 means, size of io issued to device are smaller, 4KB stripe_size
 have better performance.

Normally, default value (4096) can get relatively good performance.
But if each issued io is bigger than 4096, setting value more than
4096 may get better performance.

Here, we just set default stripe_size as 4096, and we will try to
support setting different stripe_size by sysfs interface in the
following patch.

Signed-off-by: Yufen Yu <yuyufen@huawei.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
3 years agomd/raid456: convert macro STRIPE_* to RAID5_STRIPE_*
Yufen Yu [Sat, 18 Jul 2020 09:29:07 +0000 (05:29 -0400)]
md/raid456: convert macro STRIPE_* to RAID5_STRIPE_*

Convert macro STRIPE_SIZE, STRIPE_SECTORS and STRIPE_SHIFT to
RAID5_STRIPE_SIZE(), RAID5_STRIPE_SECTORS() and RAID5_STRIPE_SHIFT().

This patch is prepare for the following adjustable stripe_size.
It will not change any existing functionality.

Signed-off-by: Yufen Yu <yuyufen@huawei.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agoraid5: remove the meaningless check in raid5_make_request
Guoqing Jiang [Tue, 16 Jun 2020 09:25:52 +0000 (11:25 +0200)]
raid5: remove the meaningless check in raid5_make_request

We can't guarntee the batched stripe to be set with STRIPE_HANDLE since
there are lots of functions could set the flag, such as sync_request,
ops_complete_* and end_{read,write}_request etc.

Also clear_batch_ready called in handle_stripe ensures the batched list
can't continue to be handled by handle_stripe.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agoraid5: put the comment of clear_batch_ready to the right place
Guoqing Jiang [Tue, 16 Jun 2020 09:25:51 +0000 (11:25 +0200)]
raid5: put the comment of clear_batch_ready to the right place

To make people understand the function well, let's put the comment to
the right place.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agoraid5: call clear_batch_ready before set STRIPE_ACTIVE
Guoqing Jiang [Tue, 16 Jun 2020 09:25:50 +0000 (11:25 +0200)]
raid5: call clear_batch_ready before set STRIPE_ACTIVE

We tried to only put the head sh of batch list to handle_list, then the
handle_stripe doesn't handle other members in the batch list. However,
we still got the calltrace in break_stripe_batch_list.

[593764.644269] stripe state: 2003
kernel: [593764.644299] ------------[ cut here ]------------
kernel: [593764.644308] WARNING: CPU: 12 PID: 856 at drivers/md/raid5.c:4625 break_stripe_batch_list+0x203/0x240 [raid456]
[...]
kernel: [593764.644363] Call Trace:
kernel: [593764.644370]  handle_stripe+0x907/0x20c0 [raid456]
kernel: [593764.644376]  ? __wake_up_common_lock+0x89/0xc0
kernel: [593764.644379]  handle_active_stripes.isra.57+0x35f/0x570 [raid456]
kernel: [593764.644382]  ? raid5_wakeup_stripe_thread+0x96/0x1f0 [raid456]
kernel: [593764.644385]  raid5d+0x480/0x6a0 [raid456]
kernel: [593764.644390]  ? md_thread+0x11f/0x160
kernel: [593764.644392]  md_thread+0x11f/0x160
kernel: [593764.644394]  ? wait_woken+0x80/0x80
kernel: [593764.644396]  kthread+0xfc/0x130
kernel: [593764.644398]  ? find_pers+0x70/0x70
kernel: [593764.644399]  ? kthread_create_on_node+0x70/0x70
kernel: [593764.644401]  ret_from_fork+0x1f/0x30

As we can see, the stripe was set with STRIPE_ACTIVE and STRIPE_HANDLE,
and only handle_stripe could set those flags then return. And since the
stipe was already in the batch list, we need to return earlier before
set the two flags.

And after dig a little about git history especially commit 3664847d95e6
("md/raid5: fix a race condition in stripe batch"), it seems the batched
stipe still could be handled by handle_stipe, then handle_stipe needs to
return earlier if clear_batch_ready to return true.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: raid10: Fix compilation warning
Damien Le Moal [Thu, 16 Jul 2020 04:54:43 +0000 (13:54 +0900)]
md: raid10: Fix compilation warning

Remove the if statement around the call to sysfs_link_rdev() in
raid10_start_reshape() to avoid the compilation warning:

warning: suggest braces around empty body in an ‘if’ statement

when compiling with W=1.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: raid5: Fix compilation warning
Damien Le Moal [Thu, 16 Jul 2020 04:54:42 +0000 (13:54 +0900)]
md: raid5: Fix compilation warning

Remove the if statement around the calls to sysfs_link_rdev() to avoid
the compilation warning "suggest braces around empty body in an ‘if’
statement" when compiling with W=1.

Also fix function description comments to avoid kdoc format warnings.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: raid5-cache: Remove set but unused variable
Damien Le Moal [Thu, 16 Jul 2020 04:54:41 +0000 (13:54 +0900)]
md: raid5-cache: Remove set but unused variable

Remove the variable offset in r5c_tree_index() to avoid a "set but not
used" compilation warning when compiling with W=1.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: Fix compilation warning
Damien Le Moal [Thu, 16 Jul 2020 04:54:40 +0000 (13:54 +0900)]
md: Fix compilation warning

Remove the if statement around the calls to sysfs_link_rdev() to avoid
the compilation warnings:

warning: suggest braces around empty body in an ‘if’ statement

when compiling with W=1. For the call to sysfs_create_link() generating
the same warning, use the err variable to store the function result,
avoiding triggering another warning as the function is declared
as 'warn_unused_result'.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agoblock: add max_active_zones to blk-sysfs
Niklas Cassel [Tue, 14 Jul 2020 21:18:24 +0000 (23:18 +0200)]
block: add max_active_zones to blk-sysfs

Add a new max_active zones definition in the sysfs documentation.
This definition will be common for all devices utilizing the zoned block
device support in the kernel.

Export max_active_zones according to this new definition for NVMe Zoned
Namespace devices, ZAC ATA devices (which are treated as SCSI devices by
the kernel), and ZBC SCSI devices.

Add the new max_active_zones member to struct request_queue, rather
than as a queue limit, since this property cannot be split across stacking
drivers.

For SCSI devices, even though max active zones is not part of the ZBC/ZAC
spec, export max_active_zones as 0, signifying "no limit".

Signed-off-by: Niklas Cassel <niklas.cassel@wdc.com>
Reviewed-by: Javier González <javier@javigon.com>
Reviewed-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4 years agoblock: add max_open_zones to blk-sysfs
Niklas Cassel [Tue, 14 Jul 2020 21:18:23 +0000 (23:18 +0200)]
block: add max_open_zones to blk-sysfs

Add a new max_open_zones definition in the sysfs documentation.
This definition will be common for all devices utilizing the zoned block
device support in the kernel.

Export max open zones according to this new definition for NVMe Zoned
Namespace devices, ZAC ATA devices (which are treated as SCSI devices by
the kernel), and ZBC SCSI devices.

Add the new max_open_zones member to struct request_queue, rather
than as a queue limit, since this property cannot be split across stacking
drivers.

Signed-off-by: Niklas Cassel <niklas.cassel@wdc.com>
Reviewed-by: Javier González <javier@javigon.com>
Reviewed-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4 years agoMerge branch 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md...
Jens Axboe [Wed, 15 Jul 2020 14:47:59 +0000 (08:47 -0600)]
Merge branch 'md-next' of https://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.9/drivers

Pull MD fixes from Song.

* 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  md-cluster: fix wild pointer of unlock_all_bitmaps()
  md/raid5-cache: clear MD_SB_CHANGE_PENDING before flushing stripes
  md: fix deadlock causing by sysfs_notify
  md: improve io stats accounting
  md: raid0/linear: fix dereference before null check on pointer mddev

4 years agos390/dasd: Use struct_size() helper
Gustavo A. R. Silva [Tue, 14 Jul 2020 20:03:27 +0000 (22:03 +0200)]
s390/dasd: Use struct_size() helper

Make use of the struct_size() helper instead of an open-coded version
in order to avoid any potential type mistakes. Also, remove unnecessary
variable _datasize_.

This code was detected with the help of Coccinelle and, audited and
fixed manually.

Signed-off-by: Gustavo A. R. Silva <gustavoars@kernel.org>
Signed-off-by: Stefan Haberland <sth@linux.ibm.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4 years agos390/dasd: fix inability to use DASD with DIAG driver
Stefan Haberland [Tue, 14 Jul 2020 20:03:26 +0000 (22:03 +0200)]
s390/dasd: fix inability to use DASD with DIAG driver

During initialization of the DASD DIAG driver a request is issued
that has a bio structure that resides on the stack. With virtually
mapped kernel stacks this bio address might be in virtual storage
which is unsuitable for usage with the diag250 call.
In this case the device can not be set online using the DIAG
discipline and fails with -EOPNOTSUP.
In the system journal the following error message is presented:

dasd: X.X.XXXX Setting the DASD online with discipline DIAG failed
with rc=-95

Fix by allocating the bio structure instead of having it on the stack.

Fixes: ce3dc447493f ("s390: add support for virtually mapped kernel stacks")
Signed-off-by: Stefan Haberland <sth@linux.ibm.com>
Reviewed-by: Peter Oberparleiter <oberpar@linux.ibm.com>
Cc: stable@vger.kernel.org #4.20
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4 years agomd-cluster: fix wild pointer of unlock_all_bitmaps()
Zhao Heming [Thu, 9 Jul 2020 03:29:29 +0000 (11:29 +0800)]
md-cluster: fix wild pointer of unlock_all_bitmaps()

reproduction steps:
```
node1 # mdadm -C /dev/md0 -b clustered -e 1.2 -n 2 -l mirror /dev/sda
/dev/sdb
node2 # mdadm -A /dev/md0 /dev/sda /dev/sdb
node1 # mdadm -G /dev/md0 -b none
mdadm: failed to remove clustered bitmap.
node1 # mdadm -S --scan
^C  <==== mdadm hung & kernel crash
```

kernel stack:
```
[  335.230657] general protection fault: 0000 [#1] SMP NOPTI
[...]
[  335.230848] Call Trace:
[  335.230873]  ? unlock_all_bitmaps+0x5/0x70 [md_cluster]
[  335.230886]  unlock_all_bitmaps+0x3d/0x70 [md_cluster]
[  335.230899]  leave+0x10f/0x190 [md_cluster]
[  335.230932]  ? md_super_wait+0x93/0xa0 [md_mod]
[  335.230947]  ? leave+0x5/0x190 [md_cluster]
[  335.230973]  md_cluster_stop+0x1a/0x30 [md_mod]
[  335.230999]  md_bitmap_free+0x142/0x150 [md_mod]
[  335.231013]  ? _cond_resched+0x15/0x40
[  335.231025]  ? mutex_lock+0xe/0x30
[  335.231056]  __md_stop+0x1c/0xa0 [md_mod]
[  335.231083]  do_md_stop+0x160/0x580 [md_mod]
[  335.231119]  ? 0xffffffffc05fb078
[  335.231148]  md_ioctl+0xa04/0x1930 [md_mod]
[  335.231165]  ? filename_lookup+0xf2/0x190
[  335.231179]  blkdev_ioctl+0x93c/0xa10
[  335.231205]  ? _cond_resched+0x15/0x40
[  335.231214]  ? __check_object_size+0xd4/0x1a0
[  335.231224]  block_ioctl+0x39/0x40
[  335.231243]  do_vfs_ioctl+0xa0/0x680
[  335.231253]  ksys_ioctl+0x70/0x80
[  335.231261]  __x64_sys_ioctl+0x16/0x20
[  335.231271]  do_syscall_64+0x65/0x1f0
[  335.231278]  entry_SYSCALL_64_after_hwframe+0x44/0xa9
```

Signed-off-by: Zhao Heming <heming.zhao@suse.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd/raid5-cache: clear MD_SB_CHANGE_PENDING before flushing stripes
Song Liu [Mon, 6 Jul 2020 21:57:32 +0000 (14:57 -0700)]
md/raid5-cache: clear MD_SB_CHANGE_PENDING before flushing stripes

In recovery, if we process too much data, raid5-cache may set
MD_SB_CHANGE_PENDING, which causes spinning in handle_stripe().
Fix this issue by clearing the bit before flushing data only
stripes. This issue was initially discussed in [1].

[1] https://www.spinics.net/lists/raid/msg64409.html

Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: fix deadlock causing by sysfs_notify
Junxiao Bi [Tue, 14 Jul 2020 23:10:26 +0000 (16:10 -0700)]
md: fix deadlock causing by sysfs_notify

The following deadlock was captured. The first process is holding 'kernfs_mutex'
and hung by io. The io was staging in 'r1conf.pending_bio_list' of raid1 device,
this pending bio list would be flushed by second process 'md127_raid1', but
it was hung by 'kernfs_mutex'. Using sysfs_notify_dirent_safe() to replace
sysfs_notify() can fix it. There were other sysfs_notify() invoked from io
path, removed all of them.

 PID: 40430  TASK: ffff8ee9c8c65c40  CPU: 29  COMMAND: "probe_file"
  #0 [ffffb87c4df37260] __schedule at ffffffff9a8678ec
  #1 [ffffb87c4df372f8] schedule at ffffffff9a867f06
  #2 [ffffb87c4df37310] io_schedule at ffffffff9a0c73e6
  #3 [ffffb87c4df37328] __dta___xfs_iunpin_wait_3443 at ffffffffc03a4057 [xfs]
  #4 [ffffb87c4df373a0] xfs_iunpin_wait at ffffffffc03a6c79 [xfs]
  #5 [ffffb87c4df373b0] __dta_xfs_reclaim_inode_3357 at ffffffffc039a46c [xfs]
  #6 [ffffb87c4df37400] xfs_reclaim_inodes_ag at ffffffffc039a8b6 [xfs]
  #7 [ffffb87c4df37590] xfs_reclaim_inodes_nr at ffffffffc039bb33 [xfs]
  #8 [ffffb87c4df375b0] xfs_fs_free_cached_objects at ffffffffc03af0e9 [xfs]
  #9 [ffffb87c4df375c0] super_cache_scan at ffffffff9a287ec7
 #10 [ffffb87c4df37618] shrink_slab at ffffffff9a1efd93
 #11 [ffffb87c4df37700] shrink_node at ffffffff9a1f5968
 #12 [ffffb87c4df37788] do_try_to_free_pages at ffffffff9a1f5ea2
 #13 [ffffb87c4df377f0] try_to_free_mem_cgroup_pages at ffffffff9a1f6445
 #14 [ffffb87c4df37880] try_charge at ffffffff9a26cc5f
 #15 [ffffb87c4df37920] memcg_kmem_charge_memcg at ffffffff9a270f6a
 #16 [ffffb87c4df37958] new_slab at ffffffff9a251430
 #17 [ffffb87c4df379c0] ___slab_alloc at ffffffff9a251c85
 #18 [ffffb87c4df37a80] __slab_alloc at ffffffff9a25635d
 #19 [ffffb87c4df37ac0] kmem_cache_alloc at ffffffff9a251f89
 #20 [ffffb87c4df37b00] alloc_inode at ffffffff9a2a2b10
 #21 [ffffb87c4df37b20] iget_locked at ffffffff9a2a4854
 #22 [ffffb87c4df37b60] kernfs_get_inode at ffffffff9a311377
 #23 [ffffb87c4df37b80] kernfs_iop_lookup at ffffffff9a311e2b
 #24 [ffffb87c4df37ba8] lookup_slow at ffffffff9a290118
 #25 [ffffb87c4df37c10] walk_component at ffffffff9a291e83
 #26 [ffffb87c4df37c78] path_lookupat at ffffffff9a293619
 #27 [ffffb87c4df37cd8] filename_lookup at ffffffff9a2953af
 #28 [ffffb87c4df37de8] user_path_at_empty at ffffffff9a295566
 #29 [ffffb87c4df37e10] vfs_statx at ffffffff9a289787
 #30 [ffffb87c4df37e70] SYSC_newlstat at ffffffff9a289d5d
 #31 [ffffb87c4df37f18] sys_newlstat at ffffffff9a28a60e
 #32 [ffffb87c4df37f28] do_syscall_64 at ffffffff9a003949
 #33 [ffffb87c4df37f50] entry_SYSCALL_64_after_hwframe at ffffffff9aa001ad
     RIP: 00007f617a5f2905  RSP: 00007f607334f838  RFLAGS: 00000246
     RAX: ffffffffffffffda  RBX: 00007f6064044b20  RCX: 00007f617a5f2905
     RDX: 00007f6064044b20  RSI: 00007f6064044b20  RDI: 00007f6064005890
     RBP: 00007f6064044aa0   R8: 0000000000000030   R9: 000000000000011c
     R10: 0000000000000013  R11: 0000000000000246  R12: 00007f606417e6d0
     R13: 00007f6064044aa0  R14: 00007f6064044b10  R15: 00000000ffffffff
     ORIG_RAX: 0000000000000006  CS: 0033  SS: 002b

 PID: 927    TASK: ffff8f15ac5dbd80  CPU: 42  COMMAND: "md127_raid1"
  #0 [ffffb87c4df07b28] __schedule at ffffffff9a8678ec
  #1 [ffffb87c4df07bc0] schedule at ffffffff9a867f06
  #2 [ffffb87c4df07bd8] schedule_preempt_disabled at ffffffff9a86825e
  #3 [ffffb87c4df07be8] __mutex_lock at ffffffff9a869bcc
  #4 [ffffb87c4df07ca0] __mutex_lock_slowpath at ffffffff9a86a013
  #5 [ffffb87c4df07cb0] mutex_lock at ffffffff9a86a04f
  #6 [ffffb87c4df07cc8] kernfs_find_and_get_ns at ffffffff9a311d83
  #7 [ffffb87c4df07cf0] sysfs_notify at ffffffff9a314b3a
  #8 [ffffb87c4df07d18] md_update_sb at ffffffff9a688696
  #9 [ffffb87c4df07d98] md_update_sb at ffffffff9a6886d5
 #10 [ffffb87c4df07da8] md_check_recovery at ffffffff9a68ad9c
 #11 [ffffb87c4df07dd0] raid1d at ffffffffc01f0375 [raid1]
 #12 [ffffb87c4df07ea0] md_thread at ffffffff9a680348
 #13 [ffffb87c4df07f08] kthread at ffffffff9a0b8005
 #14 [ffffb87c4df07f50] ret_from_fork at ffffffff9aa00344

Signed-off-by: Junxiao Bi <junxiao.bi@oracle.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: improve io stats accounting
Artur Paszkiewicz [Fri, 3 Jul 2020 09:13:09 +0000 (11:13 +0200)]
md: improve io stats accounting

Use generic io accounting functions to manage io stats. There was an
attempt to do this earlier in commit 18c0b223cf99 ("md: use generic io
stats accounting functions to simplify io stat accounting"), but it did
not include a call to generic_end_io_acct() and caused issues with
tracking in-flight IOs, so it was later removed in commit 74672d069b29
("md: fix md io stats accounting broken").

This patch attempts to fix this by using both disk_start_io_acct() and
disk_end_io_acct(). To make it possible, a struct md_io is allocated for
every new md bio, which includes the io start_time. A new mempool is
introduced for this purpose. We override bio->bi_end_io with our own
callback and call disk_start_io_acct() before passing the bio to
md_handle_request(). When it completes, we call disk_end_io_acct() and
the original bi_end_io callback.

This adds correct statistics about in-flight IOs and IO processing time,
interpreted e.g. in iostat as await, svctm, aqu-sz and %util.

It also fixes a situation where too many IOs where reported if a bio was
re-submitted to the mddev, because io accounting is now performed only
on newly arriving bios.

Acked-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Artur Paszkiewicz <artur.paszkiewicz@intel.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agomd: raid0/linear: fix dereference before null check on pointer mddev
Colin Ian King [Thu, 2 Jul 2020 11:35:02 +0000 (12:35 +0100)]
md: raid0/linear: fix dereference before null check on pointer mddev

Pointer mddev is being dereferenced with a test_bit call before mddev
is being null checked, this may cause a null pointer dereference. Fix
this by moving the null pointer checks to sanity check mddev before
it is dereferenced.

Addresses-Coverity: ("Dereference before null check")
Fixes: 62f7b1989c02 ("md raid0/linear: Mark array as 'broken' and fail BIOs if a member is gone")
Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Reviewed-by: Guilherme G. Piccoli <gpiccoli@canonical.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>
4 years agorsxx: switch from 'pci_free_consistent()' to 'dma_free_coherent()'
Christophe JAILLET [Sat, 11 Jul 2020 06:46:47 +0000 (08:46 +0200)]
rsxx: switch from 'pci_free_consistent()' to 'dma_free_coherent()'

The wrappers in include/linux/pci-dma-compat.h should go away.

The patch has been generated with the coccinelle script bellow.
It has been compile tested.

This also aligns code with what is in use in '/rsxx/dma.c'

@@
@@
-    PCI_DMA_BIDIRECTIONAL
+    DMA_BIDIRECTIONAL

@@
@@
-    PCI_DMA_TODEVICE
+    DMA_TO_DEVICE

@@
@@
-    PCI_DMA_FROMDEVICE
+    DMA_FROM_DEVICE

@@
@@
-    PCI_DMA_NONE
+    DMA_NONE

@@
expression e1, e2, e3;
@@
-    pci_alloc_consistent(e1, e2, e3)
+    dma_alloc_coherent(&e1->dev, e2, e3, GFP_)

@@
expression e1, e2, e3;
@@
-    pci_zalloc_consistent(e1, e2, e3)
+    dma_alloc_coherent(&e1->dev, e2, e3, GFP_)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_free_consistent(e1, e2, e3, e4)
+    dma_free_coherent(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_map_single(e1, e2, e3, e4)
+    dma_map_single(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_unmap_single(e1, e2, e3, e4)
+    dma_unmap_single(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4, e5;
@@
-    pci_map_page(e1, e2, e3, e4, e5)
+    dma_map_page(&e1->dev, e2, e3, e4, e5)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_unmap_page(e1, e2, e3, e4)
+    dma_unmap_page(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_map_sg(e1, e2, e3, e4)
+    dma_map_sg(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_unmap_sg(e1, e2, e3, e4)
+    dma_unmap_sg(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_dma_sync_single_for_cpu(e1, e2, e3, e4)
+    dma_sync_single_for_cpu(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_dma_sync_single_for_device(e1, e2, e3, e4)
+    dma_sync_single_for_device(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_dma_sync_sg_for_cpu(e1, e2, e3, e4)
+    dma_sync_sg_for_cpu(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2, e3, e4;
@@
-    pci_dma_sync_sg_for_device(e1, e2, e3, e4)
+    dma_sync_sg_for_device(&e1->dev, e2, e3, e4)

@@
expression e1, e2;
@@
-    pci_dma_mapping_error(e1, e2)
+    dma_mapping_error(&e1->dev, e2)

@@
expression e1, e2;
@@
-    pci_set_dma_mask(e1, e2)
+    dma_set_mask(&e1->dev, e2)

@@
expression e1, e2;
@@
-    pci_set_consistent_dma_mask(e1, e2)
+    dma_set_coherent_mask(&e1->dev, e2)

Signed-off-by: Christophe JAILLET <christophe.jaillet@wanadoo.fr>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
4 years agoMerge branch 'nvme-5.9' of git://git.infradead.org/nvme into for-5.9/drivers
Jens Axboe [Fri, 10 Jul 2020 14:01:08 +0000 (08:01 -0600)]
Merge branch 'nvme-5.9' of git://git.infradead.org/nvme into for-5.9/drivers

Pull NVMe updates from Christoph:

"Below is the current large chunk we have in the nvme tree for 5.9:

 - ZNS support (Aravind, Keith, Matias, Niklas)
  - misc cleanups and optimizations
     (Baolin, Chaitanya, David, Dongli, Max, Sagi)"

* 'nvme-5.9' of git://git.infradead.org/nvme: (28 commits)
  nvme: remove ns->disk checks
  nvme-pci: use standard block status symbolic names
  nvme-pci: use the consistent return type of nvme_pci_iod_alloc_size()
  nvme-pci: add a blank line after declarations
  nvme-pci: fix some comments issues
  nvme-pci: remove redundant segment validation
  nvme: document quirked Intel models
  nvme: expose reconnect_delay and ctrl_loss_tmo via sysfs
  nvme: support for zoned namespaces
  nvme: support for multiple Command Sets Supported and Effects log pages
  nvme: implement multiple I/O Command Set support
  null_blk: introduce zone capacity for zoned device
  block: add capacity field to zone descriptors
  nvme: use USEC_PER_SEC instead of magic numbers
  nvmet-tcp: simplify nvmet_process_resp_list
  nvme-tcp: optimize network stack with setting msg flags according to batch size
  nvme-tcp: leverage request plugging
  nvme-tcp: have queue prod/cons send list become a llist
  nvme-fcloop: verify wwnn and wwpn format
  nvmet: use unsigned type for u64
  ...

4 years agonvme: remove ns->disk checks
Christoph Hellwig [Wed, 8 Jul 2020 14:18:27 +0000 (16:18 +0200)]
nvme: remove ns->disk checks

By the time a namespace is added to ctrl->namespaces list and thus
can be looked up ns->disk has been assigned, and it it never cleared.

Remove all the checks for ns->disk being NULL.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
4 years agonvme-pci: use standard block status symbolic names
Baolin Wang [Fri, 3 Jul 2020 02:49:24 +0000 (10:49 +0800)]
nvme-pci: use standard block status symbolic names

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-pci: use the consistent return type of nvme_pci_iod_alloc_size()
Baolin Wang [Fri, 3 Jul 2020 02:49:23 +0000 (10:49 +0800)]
nvme-pci: use the consistent return type of nvme_pci_iod_alloc_size()

The nvme_pci_iod_alloc_size() should return 'size_t' type to be
consistent with the sizeof return value.

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-pci: add a blank line after declarations
Baolin Wang [Fri, 3 Jul 2020 02:49:21 +0000 (10:49 +0800)]
nvme-pci: add a blank line after declarations

Add a blank line after declarations to make code more readable.

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-pci: fix some comments issues
Baolin Wang [Fri, 3 Jul 2020 02:49:20 +0000 (10:49 +0800)]
nvme-pci: fix some comments issues

Fix comment typos and remove whitespaces before tabs to cleanup
checkpatch errors.

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-pci: remove redundant segment validation
Baolin Wang [Fri, 3 Jul 2020 02:49:22 +0000 (10:49 +0800)]
nvme-pci: remove redundant segment validation

We've validated the segment counts before calling nvme_map_data(),
so there is no need to validate again in nvme_pci_use_sgls(, which is
only called from nvme_map_data().

Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: document quirked Intel models
David Fugate [Thu, 2 Jul 2020 21:31:22 +0000 (15:31 -0600)]
nvme: document quirked Intel models

Documented model names of Intel SSDs requiring quirks.

Signed-off-by: David Fugate <david.fugate@linux.intel.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: expose reconnect_delay and ctrl_loss_tmo via sysfs
Sagi Grimberg [Sun, 5 Jul 2020 07:57:55 +0000 (00:57 -0700)]
nvme: expose reconnect_delay and ctrl_loss_tmo via sysfs

This is useful information, and moreover its it's useful to
be able to alter these parameters per controller after it
has been established.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: support for zoned namespaces
Keith Busch [Mon, 29 Jun 2020 19:06:41 +0000 (12:06 -0700)]
nvme: support for zoned namespaces

Add support for NVM Express Zoned Namespaces (ZNS) Command Set defined
in NVM Express TP4053. Zoned namespaces are discovered based on their
Command Set Identifier reported in the namespaces Namespace
Identification Descriptor list. A successfully discovered Zoned
Namespace will be registered with the block layer as a host managed
zoned block device with Zone Append command support. A namespace that
does not support append is not supported by the driver.

Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Javier González <javier.gonz@samsung.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Signed-off-by: Hans Holmberg <hans.holmberg@wdc.com>
Signed-off-by: Dmitry Fomichev <dmitry.fomichev@wdc.com>
Signed-off-by: Ajay Joshi <ajay.joshi@wdc.com>
Signed-off-by: Aravind Ramesh <aravind.ramesh@wdc.com>
Signed-off-by: Niklas Cassel <niklas.cassel@wdc.com>
Signed-off-by: Matias Bjørling <matias.bjorling@wdc.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Keith Busch <keith.busch@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: support for multiple Command Sets Supported and Effects log pages
Keith Busch [Mon, 29 Jun 2020 19:06:40 +0000 (12:06 -0700)]
nvme: support for multiple Command Sets Supported and Effects log pages

The Commands Supported and Effects log page was extended with a CSI
field that enables the host to query the log page for each command set
supported. Retrieve this log page for each command set that an attached
namespace supports, and save a pointer to that log in the namespace head.

Reviewed-by: Matias Bjørling <matias.bjorling@wdc.com>
Reviewed-by: Javier González <javier.gonz@samsung.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Daniel Wagner <dwagner@suse.de>
Signed-off-by: Keith Busch <keith.busch@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: implement multiple I/O Command Set support
Niklas Cassel [Mon, 29 Jun 2020 19:06:39 +0000 (12:06 -0700)]
nvme: implement multiple I/O Command Set support

Implements support for multiple I/O Command Sets.  NVMe TP 4056
introduces a method to enumerate multiple command sets per namespace. If
the command set is exposed, this method for enumeration will be used
instead of the traditional method that uses the CC.CSS register command
set register for command set identification.

For namespaces where the Command Set Identifier is not supported or
recognized, the specific namespace will not be created.

Reviewed-by: Javier González <javier.gonz@samsung.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Matias Bjørling <matias.bjorling@wdc.com>
Reviewed-by: Daniel Wagner <dwagner@suse.de>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Niklas Cassel <niklas.cassel@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonull_blk: introduce zone capacity for zoned device
Aravind Ramesh [Mon, 29 Jun 2020 19:06:38 +0000 (12:06 -0700)]
null_blk: introduce zone capacity for zoned device

Allow emulation of a zoned device with a per zone capacity smaller than
the zone size as as defined in the Zoned Namespace (ZNS) Command Set
specification. The zone capacity defaults to the zone size if not
specified and must be smaller than the zone size otherwise.

Reviewed-by: Matias Bjørling <matias.bjorling@wdc.com>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Daniel Wagner <dwagner@suse.de>
Signed-off-by: Aravind Ramesh <aravind.ramesh@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agoblock: add capacity field to zone descriptors
Matias Bjørling [Mon, 29 Jun 2020 19:06:37 +0000 (12:06 -0700)]
block: add capacity field to zone descriptors

In the zoned storage model, the sectors within a zone are typically all
writeable. With the introduction of the Zoned Namespace (ZNS) Command
Set in the NVM Express organization, the model was extended to have a
specific writeable capacity.

Extend the zone descriptor data structure with a zone capacity field to
indicate to the user how many sectors in a zone are writeable.

Introduce backward compatibility in the zone report ioctl by extending
the zone report header data structure with a flags field to indicate if
the capacity field is available.

Reviewed-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Reviewed-by: Javier González <javier.gonz@samsung.com>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Reviewed-by: Daniel Wagner <dwagner@suse.de>
Signed-off-by: Matias Bjørling <matias.bjorling@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme: use USEC_PER_SEC instead of magic numbers
Baolin Wang [Wed, 24 Jun 2020 06:49:58 +0000 (14:49 +0800)]
nvme: use USEC_PER_SEC instead of magic numbers

Use USEC_PER_SEC instead of magic numbers to make code more readable.

Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Baolin Wang <baolin.wang@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvmet-tcp: simplify nvmet_process_resp_list
Sagi Grimberg [Wed, 24 Jun 2020 19:27:16 +0000 (12:27 -0700)]
nvmet-tcp: simplify nvmet_process_resp_list

We can make it shorter and simpler without some redundant checks.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-tcp: optimize network stack with setting msg flags according to batch size
Sagi Grimberg [Fri, 19 Jun 2020 00:30:24 +0000 (17:30 -0700)]
nvme-tcp: optimize network stack with setting msg flags according to batch size

If we have a long list of request to send, signal the network stack
that more is coming (MSG_MORE). If we have nothing else, signal MSG_EOR.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Tested-by: Mark Wunderlich <mark.wunderlich@intel.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-tcp: leverage request plugging
Sagi Grimberg [Fri, 19 Jun 2020 00:30:23 +0000 (17:30 -0700)]
nvme-tcp: leverage request plugging

blk-mq request plugging can improve the execution of our pipeline.
When we queue a request we actually trigger our I/O worker thread
yielding a context switch by definition. However if we know that
there are more requests in the pipe that are coming, we are better
off not trigger our I/O worker and only do that for the last request
in the batch (bd->last). By having it, we improve efficiency by
amortizing context switches over a batch of requests.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Tested-by: Mark Wunderlich <mark.wunderlich@intel.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-tcp: have queue prod/cons send list become a llist
Sagi Grimberg [Fri, 19 Jun 2020 00:30:22 +0000 (17:30 -0700)]
nvme-tcp: have queue prod/cons send list become a llist

The queue processing will splice to a queue local list, this should
alleviate some contention on the send_list lock, but also prepares
us to the next patch where we look on these lists for network stack
flag optimization.

Remove queue lock as its not used anymore.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Tested-by: Mark Wunderlich <mark.wunderlich@intel.com>
[hch: simplified a loop]
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-fcloop: verify wwnn and wwpn format
Dongli Zhang [Tue, 26 May 2020 04:21:18 +0000 (21:21 -0700)]
nvme-fcloop: verify wwnn and wwpn format

The nvme host and target verify the wwnn and wwpn format via
nvme_fc_parse_traddr(). For instance, it is required that the length of
wwnn to be either 21 ("nn-0x") or 19 (nn-).

Add this verification to nvme-fcloop so that the input should always be in
hex and the length of input should always be 18.

Otherwise, the user may use e.g. 0x2 to create fcloop local port, while
0x0000000000000002 is required for nvme host and target. This makes the
requirement of format confusing.

Signed-off-by: Dongli Zhang <dongli.zhang@oracle.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvmet: use unsigned type for u64
Chaitanya Kulkarni [Fri, 12 Jun 2020 01:16:59 +0000 (18:16 -0700)]
nvmet: use unsigned type for u64

In function nvmet_subsys_atte_version_show() which uses the NVME_XXX()
macros related to version (of type u64) get rid of the int type cast
when printing subsys version and use appropriate format specifier for
u64.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvmet: introduce flags member in nvmet_fabrics_ops
Max Gurtovoy [Tue, 2 Jun 2020 13:15:46 +0000 (16:15 +0300)]
nvmet: introduce flags member in nvmet_fabrics_ops

Replace has_keyed_sgls and metadata_support booleans with a flags member
that will be used for adding more features in the future.

Signed-off-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Reviewed-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvmet-tcp: remove has_keyed_sgls initialization
Max Gurtovoy [Tue, 2 Jun 2020 13:15:45 +0000 (16:15 +0300)]
nvmet-tcp: remove has_keyed_sgls initialization

Since the nvmet_tcp_ops is static, there is no need to initialize values
to zero.

Signed-off-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Himanshu Madhani <himanshu.madhani@oracle.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvmet-loop: remove unused 'target_ctrl' in nvme_loop_ctrl
Dongli Zhang [Mon, 8 Jun 2020 16:20:01 +0000 (09:20 -0700)]
nvmet-loop: remove unused 'target_ctrl' in nvme_loop_ctrl

This field is never used since the introduction of nvme loopback by
commit 3a85a5de29ea ("nvme-loop: add a NVMe loopback host driver").

Signed-off-by: Dongli Zhang <dongli.zhang@oracle.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
4 years agonvme-pci: remove the empty line at the beginning of nvme_should_reset()
Dongli Zhang [Mon, 8 Jun 2020 16:20:02 +0000 (09:20 -0700)]
nvme-pci: remove the empty line at the beginning of nvme_should_reset()

Just cleanup by removing the empty line.

Signed-off-by: Dongli Zhang <dongli.zhang@oracle.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>