git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blob - 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 unsigned bdev_logical_block_size(struct block_device *bdev)
 122 {
 123         struct stat statbuf;
 124         unsigned blksize;
 125         int ret;
 126
 127         ret = fstat(bdev->bd_fd, &statbuf);
 128         BUG_ON(ret);
 129
 130         if (!S_ISBLK(statbuf.st_mode))
 131                 return statbuf.st_blksize;
 132
 133         xioctl(bdev->bd_fd, BLKPBSZGET, &blksize);
 134         return blksize;
 135 }
 136
 137 sector_t get_capacity(struct gendisk *disk)
 138 {
 139         struct block_device *bdev =
 140                 container_of(disk, struct block_device, __bd_disk);
 141         struct stat statbuf;
 142         u64 bytes;
 143         int ret;
 144
 145         ret = fstat(bdev->bd_fd, &statbuf);
 146         BUG_ON(ret);
 147
 148         if (!S_ISBLK(statbuf.st_mode))
 149                 return statbuf.st_size >> 9;
 150
 151         ret = ioctl(bdev->bd_fd, BLKGETSIZE64, &bytes);
 152         BUG_ON(ret);
 153
 154         return bytes >> 9;
 155 }
 156
 157 void blkdev_put(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 158 {
 159         fdatasync(bdev->bd_fd);
 160         close(bdev->bd_sync_fd);
 161         close(bdev->bd_fd);
 162         free(bdev);
 163 }
 164
 165 struct block_device *blkdev_get_by_path(const char *path, fmode_t mode,
 166                                         void *holder)
 167 {
 168         struct block_device *bdev;
 169         int fd, sync_fd, buffered_fd, flags = 0;
 170
 171         if ((mode & (FMODE_READ|FMODE_WRITE)) == (FMODE_READ|FMODE_WRITE))
 172                 flags = O_RDWR;
 173         else if (mode & FMODE_READ)
 174                 flags = O_RDONLY;
 175         else if (mode & FMODE_WRITE)
 176                 flags = O_WRONLY;
 177
 178 #if 0
 179         /* using O_EXCL doesn't work with opening twice for an O_SYNC fd: */
 180         if (mode & FMODE_EXCL)
 181                 flags |= O_EXCL;
 182 #endif
 183         buffered_fd = open(path, flags);
 184         if (buffered_fd < 0)
 185                 return ERR_PTR(-errno);
 186
 187         fd = open(path, flags);
 188         if (fd < 0)
 189                 fd = dup(buffered_fd);
 190         if (fd < 0) {
 191                 close(buffered_fd);
 192                 return ERR_PTR(-errno);
 193         }
 194
 195         sync_fd = open(path, flags|O_SYNC);
 196         if (sync_fd < 0)
 197                 sync_fd = open(path, flags|O_SYNC);
 198         if (sync_fd < 0) {
 199                 close(fd);
 200                 close(buffered_fd);
 201                 return ERR_PTR(-errno);
 202         }
 203
 204         bdev = malloc(sizeof(*bdev));
 205         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 206
 207         strncpy(bdev->name, path, sizeof(bdev->name));
 208         bdev->name[sizeof(bdev->name) - 1] = '\0';
 209
 210         bdev->bd_dev            = xfstat(fd).st_rdev;
 211         bdev->bd_fd             = fd;
 212         bdev->bd_sync_fd        = sync_fd;
 213         bdev->bd_buffered_fd    = buffered_fd;
 214         bdev->bd_holder         = holder;
 215         bdev->bd_disk           = &bdev->__bd_disk;
 216         bdev->bd_disk->bdi      = &bdev->bd_disk->__bdi;
 217         bdev->queue.backing_dev_info = bdev->bd_disk->bdi;
 218
 219         return bdev;
 220 }
 221
 222 void bdput(struct block_device *bdev)
 223 {
 224         BUG();
 225 }
 226
 227 int lookup_bdev(const char *path, dev_t *dev)
 228 {
 229         return -EINVAL;
 230 }
 231
 232 static void io_fallback(void)
 233 {
 234         fops++;
 235         if (fops->init == NULL)
 236                 die("no fallback possible, something is very wrong");
 237         fops->init();
 238 }
 239
 240 static void sync_check(struct bio *bio, int ret)
 241 {
 242         if (ret != bio->bi_iter.bi_size) {
 243                 die("IO error: %s\n", strerror(-ret));
 244         }
 245
 246         if (bio->bi_opf & REQ_FUA) {
 247                 ret = fdatasync(bio->bi_bdev->bd_fd);
 248                 if (ret)
 249                         die("fsync error: %s\n", strerror(-ret));
 250         }
 251         bio_endio(bio);
 252 }
 253
 254 static void sync_init(void) {}
 255
 256 static void sync_cleanup(void)
 257 {
 258         /* not necessary? */
 259         sync();
 260 }
 261
 262 static void sync_read(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 263 {
 264
 265         int fd = bio->bi_opf & REQ_FUA
 266                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 267                         : bio->bi_bdev->bd_fd;
 268         ssize_t ret = preadv(fd, iov, i, bio->bi_iter.bi_sector << 9);
 269         sync_check(bio, ret);
 270 }
 271
 272 static void sync_write(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 273 {
 274         int fd = bio->bi_opf & REQ_FUA
 275                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 276                         : bio->bi_bdev->bd_fd;
 277         ssize_t ret = pwritev(fd, iov, i, bio->bi_iter.bi_sector << 9);
 278         sync_check(bio, ret);
 279 }
 280
 281 static int aio_completion_thread(void *arg)
 282 {
 283         struct io_event events[8], *ev;
 284         int ret;
 285         bool stop = false;
 286
 287         while (!stop) {
 288                 ret = io_getevents(aio_ctx, 1, ARRAY_SIZE(events),
 289                                    events, NULL);
 290
 291                 if (ret < 0 && ret == -EINTR)
 292                         continue;
 293                 if (ret < 0)
 294                         die("io_getevents() error: %s", strerror(-ret));
 295
 296                 for (ev = events; ev < events + ret; ev++) {
 297                         struct bio *bio = (struct bio *) ev->data;
 298
 299                         /* This should only happen during blkdev_cleanup() */
 300                         if (!bio) {
 301                                 BUG_ON(atomic_read(&running_requests) != 0);
 302                                 stop = true;
 303                                 continue;
 304                         }
 305
 306                         if (ev->res != bio->bi_iter.bi_size)
 307                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 308
 309                         bio_endio(bio);
 310                         atomic_dec(&running_requests);
 311                 }
 312         }
 313
 314         return 0;
 315 }
 316
 317 static struct task_struct *aio_task = NULL;
 318
 319 static void aio_init(void)
 320 {
 321         struct task_struct *p;
 322         long err = io_setup(256, &aio_ctx);
 323         if (!err) {
 324                 p = kthread_run(aio_completion_thread, NULL, "aio_completion");
 325                 BUG_ON(IS_ERR(p));
 326
 327                 aio_task = p;
 328
 329         } else if (err == -ENOSYS) {
 330                 io_fallback();
 331         } else {
 332                 die("io_setup() error: %s", strerror(err));
 333         }
 334 }
 335
 336 static void aio_cleanup(void)
 337 {
 338         struct task_struct *p = NULL;
 339         swap(aio_task, p);
 340         get_task_struct(p);
 341
 342         /* I mean, really?! IO_CMD_NOOP is even defined, but not implemented. */
 343         int fds[2];
 344         int ret = pipe(fds);
 345         if (ret != 0)
 346                 die("pipe err: %s", strerror(ret));
 347
 348         /* Wake up the completion thread with spurious work. */
 349         int junk = 0;
 350         struct iocb iocb = {
 351                 .aio_lio_opcode = IO_CMD_PWRITE,
 352                 .data = NULL, /* Signal to stop */
 353                 .aio_fildes = fds[1],
 354                 .u.c.buf = &junk,
 355                 .u.c.nbytes = 1,
 356         }, *iocbp = &iocb;
 357         ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp);
 358         if (ret != 1)
 359                 die("io_submit cleanup err: %s", strerror(-ret));
 360
 361         ret = kthread_stop(p);
 362         BUG_ON(ret);
 363
 364         put_task_struct(p);
 365
 366         close(fds[0]);
 367         close(fds[1]);
 368 }
 369
 370 static void aio_op(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i, int opcode)
 371 {
 372         ssize_t ret;
 373         struct iocb iocb = {
 374                 .data           = bio,
 375                 .aio_fildes     = bio->bi_opf & REQ_FUA
 376                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 377                         : bio->bi_bdev->bd_fd,
 378                 .aio_lio_opcode = opcode,
 379                 .u.c.buf        = iov,
 380                 .u.c.nbytes     = i,
 381                 .u.c.offset     = bio->bi_iter.bi_sector << 9,
 382
 383         }, *iocbp = &iocb;
 384
 385         atomic_inc(&running_requests);
 386         ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp);
 387         if (ret != 1)
 388                 die("io_submit err: %s", strerror(-ret));
 389 }
 390
 391 static void aio_read(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i)
 392 {
 393         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PREADV);
 394 }
 395
 396 static void aio_write(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 397 {
 398         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PWRITEV);
 399 }
 400
 401
 402 /* not implemented */
 403 static void uring_init(void) {
 404         io_fallback();
 405 }
 406
 407 struct fops fops_list[] = {
 408         {
 409                 .init           = uring_init,
 410         }, {
 411                 .init           = aio_init,
 412                 .cleanup        = aio_cleanup,
 413                 .read           = aio_read,
 414                 .write          = aio_write,
 415         }, {
 416                 .init           = sync_init,
 417                 .cleanup        = sync_cleanup,
 418                 .read           = sync_read,
 419                 .write          = sync_write,
 420         }, {
 421                 /* NULL */
 422         }
 423 };
 424
 425 __attribute__((constructor(102)))
 426 static void blkdev_init(void)
 427 {
 428         fops = fops_list;
 429         fops->init();
 430 }
 431
 432 __attribute__((destructor(102)))
 433 static void blkdev_cleanup(void)
 434 {
 435         fops->cleanup();
 436 }