git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - c_src/linux/blkdev.c

   1
   2 #include <alloca.h>
   3 #include <errno.h>
   4 #include <fcntl.h>
   5 #include <sys/ioctl.h>
   6 #include <sys/stat.h>
   7 #include <sys/types.h>
   8 #include <sys/uio.h>
   9 #include <unistd.h>
  10
  11 #include <libaio.h>
  12
  13 #ifdef CONFIG_VALGRIND
  14 #include <valgrind/memcheck.h>
  15 #endif
  16
  17 #include <linux/bio.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/completion.h>
  20 #include <linux/fs.h>
  21 #include <linux/kthread.h>
  22
  23 #include "tools-util.h"
  24
  25 struct fops {
  26         void (*init)(void);
  27         void (*cleanup)(void);
  28         void (*read)(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i);
  29         void (*write)(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i);
  30 };
  31
  32 static struct fops *fops;
  33 static io_context_t aio_ctx;
  34 static atomic_t running_requests;
  35
  36 void generic_make_request(struct bio *bio)
  37 {
  38         struct iovec *iov;
  39         struct bvec_iter iter;
  40         struct bio_vec bv;
  41         ssize_t ret;
  42         unsigned i;
  43
  44         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
  45                 ret = fdatasync(bio->bi_bdev->bd_fd);
  46                 if (ret) {
  47                         fprintf(stderr, "fsync error: %m\n");
  48                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
  49                         bio_endio(bio);
  50                         return;
  51                 }
  52         }
  53
  54         i = 0;
  55         bio_for_each_segment(bv, bio, iter)
  56                 i++;
  57
  58         iov = alloca(sizeof(*iov) * i);
  59
  60         i = 0;
  61         bio_for_each_segment(bv, bio, iter) {
  62                 void *start = page_address(bv.bv_page) + bv.bv_offset;
  63                 size_t len = bv.bv_len;
  64
  65                 iov[i++] = (struct iovec) {
  66                         .iov_base = start,
  67                         .iov_len = len,
  68                 };
  69
  70 #ifdef CONFIG_VALGRIND
  71                 /* To be pedantic it should only be on IO completion. */
  72                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ)
  73                         VALGRIND_MAKE_MEM_DEFINED(start, len);
  74 #endif
  75         }
  76
  77         switch (bio_op(bio)) {
  78         case REQ_OP_READ:
  79                 fops->read(bio, iov, i);
  80                 break;
  81         case REQ_OP_WRITE:
  82                 fops->write(bio, iov, i);
  83                 break;
  84         case REQ_OP_FLUSH:
  85                 ret = fsync(bio->bi_bdev->bd_fd);
  86                 if (ret)
  87                         die("fsync error: %m");
  88                 bio_endio(bio);
  89                 break;
  90         default:
  91                 BUG();
  92         }
  93 }
  94
  95 static void submit_bio_wait_endio(struct bio *bio)
  96 {
  97         complete(bio->bi_private);
  98 }
  99
 100 int submit_bio_wait(struct bio *bio)
 101 {
 102         struct completion done;
 103
 104         init_completion(&done);
 105         bio->bi_private = &done;
 106         bio->bi_end_io = submit_bio_wait_endio;
 107         bio->bi_opf |= REQ_SYNC;
 108         submit_bio(bio);
 109         wait_for_completion(&done);
 110
 111         return blk_status_to_errno(bio->bi_status);
 112 }
 113
 114 int blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev,
 115                          sector_t sector, sector_t nr_sects,
 116                          gfp_t gfp_mask)
 117 {
 118         return 0;
 119 }
 120
 121 int blkdev_issue_zeroout(struct block_device *bdev,
 122                          sector_t sector, sector_t nr_sects,
 123                          gfp_t gfp_mask, unsigned flags)
 124 {
 125         /* Not yet implemented: */
 126         BUG();
 127 }
 128
 129 unsigned bdev_logical_block_size(struct block_device *bdev)
 130 {
 131         struct stat statbuf;
 132         unsigned blksize;
 133         int ret;
 134
 135         ret = fstat(bdev->bd_fd, &statbuf);
 136         BUG_ON(ret);
 137
 138         if (!S_ISBLK(statbuf.st_mode))
 139                 return statbuf.st_blksize;
 140
 141         xioctl(bdev->bd_fd, BLKPBSZGET, &blksize);
 142         return blksize;
 143 }
 144
 145 sector_t get_capacity(struct gendisk *disk)
 146 {
 147         struct block_device *bdev =
 148                 container_of(disk, struct block_device, __bd_disk);
 149         struct stat statbuf;
 150         u64 bytes;
 151         int ret;
 152
 153         ret = fstat(bdev->bd_fd, &statbuf);
 154         BUG_ON(ret);
 155
 156         if (!S_ISBLK(statbuf.st_mode))
 157                 return statbuf.st_size >> 9;
 158
 159         ret = ioctl(bdev->bd_fd, BLKGETSIZE64, &bytes);
 160         BUG_ON(ret);
 161
 162         return bytes >> 9;
 163 }
 164
 165 void blkdev_put(struct block_device *bdev, void *holder)
 166 {
 167         fdatasync(bdev->bd_fd);
 168         close(bdev->bd_fd);
 169         free(bdev);
 170 }
 171
 172 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, blk_mode_t mode,
 173                                         void *holder, const struct blk_holder_ops *hop)
 174 {
 175         struct block_device *bdev;
 176         int fd, flags = 0;
 177
 178         if ((mode & (BLK_OPEN_READ|BLK_OPEN_WRITE)) == (BLK_OPEN_READ|BLK_OPEN_WRITE))
 179                 flags = O_RDWR;
 180         else if (mode & BLK_OPEN_READ)
 181                 flags = O_RDONLY;
 182         else if (mode & BLK_OPEN_WRITE)
 183                 flags = O_WRONLY;
 184
 185         if (!(mode & BLK_OPEN_BUFFERED))
 186                 flags |= O_DIRECT;
 187
 188         if (mode & BLK_OPEN_EXCL)
 189                 flags |= O_EXCL;
 190
 191         fd = open(path, flags);
 192         if (fd < 0)
 193                 return ERR_PTR(-errno);
 194
 195         bdev = malloc(sizeof(*bdev));
 196         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 197
 198         strncpy(bdev->name, path, sizeof(bdev->name));
 199         bdev->name[sizeof(bdev->name) - 1] = '\0';
 200
 201         bdev->bd_dev            = xfstat(fd).st_rdev;
 202         bdev->bd_fd             = fd;
 203         bdev->bd_holder         = holder;
 204         bdev->bd_disk           = &bdev->__bd_disk;
 205         bdev->bd_disk->bdi      = &bdev->bd_disk->__bdi;
 206         bdev->queue.backing_dev_info = bdev->bd_disk->bdi;
 207
 208         return bdev;
 209 }
 210
 211 void bdput(struct block_device *bdev)
 212 {
 213         BUG();
 214 }
 215
 216 int lookup_bdev(const char *path, dev_t *dev)
 217 {
 218         return -EINVAL;
 219 }
 220
 221 static void io_fallback(void)
 222 {
 223         fops++;
 224         if (fops->init == NULL)
 225                 die("no fallback possible, something is very wrong");
 226         fops->init();
 227 }
 228
 229 static void sync_check(struct bio *bio, int ret)
 230 {
 231         if (ret != bio->bi_iter.bi_size) {
 232                 die("IO error: %s\n", strerror(-ret));
 233         }
 234
 235         if (bio->bi_opf & REQ_FUA) {
 236                 ret = fdatasync(bio->bi_bdev->bd_fd);
 237                 if (ret)
 238                         die("fsync error: %s\n", strerror(-ret));
 239         }
 240         bio_endio(bio);
 241 }
 242
 243 static void sync_init(void) {}
 244
 245 static void sync_cleanup(void)
 246 {
 247         /* not necessary? */
 248         sync();
 249 }
 250
 251 static void sync_read(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 252 {
 253
 254         ssize_t ret = preadv(bio->bi_bdev->bd_fd, iov, i,
 255                              bio->bi_iter.bi_sector << 9);
 256         sync_check(bio, ret);
 257 }
 258
 259 static void sync_write(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 260 {
 261         ssize_t ret = pwritev2(bio->bi_bdev->bd_fd, iov, i,
 262                                bio->bi_iter.bi_sector << 9,
 263                                bio->bi_opf & REQ_FUA ? RWF_SYNC : 0);
 264         sync_check(bio, ret);
 265 }
 266
 267 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(aio_events_completed);
 268
 269 static int aio_completion_thread(void *arg)
 270 {
 271         struct io_event events[8], *ev;
 272         int ret;
 273         bool stop = false;
 274
 275         while (!stop) {
 276                 ret = io_getevents(aio_ctx, 1, ARRAY_SIZE(events),
 277                                    events, NULL);
 278
 279                 if (ret < 0 && ret == -EINTR)
 280                         continue;
 281                 if (ret < 0)
 282                         die("io_getevents() error: %s", strerror(-ret));
 283                 if (ret)
 284                         wake_up(&aio_events_completed);
 285
 286                 for (ev = events; ev < events + ret; ev++) {
 287                         struct bio *bio = (struct bio *) ev->data;
 288
 289                         /* This should only happen during blkdev_cleanup() */
 290                         if (!bio) {
 291                                 BUG_ON(atomic_read(&running_requests) != 0);
 292                                 stop = true;
 293                                 continue;
 294                         }
 295
 296                         if (ev->res != bio->bi_iter.bi_size)
 297                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 298
 299                         bio_endio(bio);
 300                         atomic_dec(&running_requests);
 301                 }
 302         }
 303
 304         return 0;
 305 }
 306
 307 static struct task_struct *aio_task = NULL;
 308
 309 static void aio_init(void)
 310 {
 311         struct task_struct *p;
 312         long err = io_setup(256, &aio_ctx);
 313         if (!err) {
 314                 p = kthread_run(aio_completion_thread, NULL, "aio_completion");
 315                 BUG_ON(IS_ERR(p));
 316
 317                 aio_task = p;
 318
 319         } else if (err == -ENOSYS) {
 320                 io_fallback();
 321         } else {
 322                 die("io_setup() error: %s", strerror(err));
 323         }
 324 }
 325
 326 static void aio_cleanup(void)
 327 {
 328         struct task_struct *p = NULL;
 329         swap(aio_task, p);
 330         get_task_struct(p);
 331
 332         /* I mean, really?! IO_CMD_NOOP is even defined, but not implemented. */
 333         int fds[2];
 334         int ret = pipe(fds);
 335         if (ret != 0)
 336                 die("pipe err: %s", strerror(ret));
 337
 338         /* Wake up the completion thread with spurious work. */
 339         int junk = 0;
 340         struct iocb iocb = {
 341                 .aio_lio_opcode = IO_CMD_PWRITE,
 342                 .data = NULL, /* Signal to stop */
 343                 .aio_fildes = fds[1],
 344                 .u.c.buf = &junk,
 345                 .u.c.nbytes = 1,
 346         }, *iocbp = &iocb;
 347         ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp);
 348         if (ret != 1)
 349                 die("io_submit cleanup err: %s", strerror(-ret));
 350
 351         ret = kthread_stop(p);
 352         BUG_ON(ret);
 353
 354         put_task_struct(p);
 355
 356         close(fds[0]);
 357         close(fds[1]);
 358 }
 359
 360 static void aio_op(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i, int opcode)
 361 {
 362         ssize_t ret;
 363         struct iocb iocb = {
 364                 .data           = bio,
 365                 .aio_fildes     = bio->bi_bdev->bd_fd,
 366                 .aio_rw_flags   = bio->bi_opf & REQ_FUA ? RWF_SYNC : 0,
 367                 .aio_lio_opcode = opcode,
 368                 .u.c.buf        = iov,
 369                 .u.c.nbytes     = i,
 370                 .u.c.offset     = bio->bi_iter.bi_sector << 9,
 371
 372         }, *iocbp = &iocb;
 373
 374         atomic_inc(&running_requests);
 375
 376         wait_event(aio_events_completed,
 377                    (ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp)) != -EAGAIN);;
 378
 379         if (ret != 1)
 380                 die("io_submit err: %s", strerror(-ret));
 381 }
 382
 383 static void aio_read(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i)
 384 {
 385         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PREADV);
 386 }
 387
 388 static void aio_write(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 389 {
 390         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PWRITEV);
 391 }
 392
 393
 394 /* not implemented */
 395 static void uring_init(void) {
 396         io_fallback();
 397 }
 398
 399 struct fops fops_list[] = {
 400         {
 401                 .init           = uring_init,
 402         }, {
 403                 .init           = aio_init,
 404                 .cleanup        = aio_cleanup,
 405                 .read           = aio_read,
 406                 .write          = aio_write,
 407         }, {
 408                 .init           = sync_init,
 409                 .cleanup        = sync_cleanup,
 410                 .read           = sync_read,
 411                 .write          = sync_write,
 412         }, {
 413                 /* NULL */
 414         }
 415 };
 416
 417 __attribute__((constructor(102)))
 418 static void blkdev_init(void)
 419 {
 420         fops = fops_list;
 421         fops->init();
 422 }
 423
 424 __attribute__((destructor(102)))
 425 static void blkdev_cleanup(void)
 426 {
 427         fops->cleanup();
 428 }