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, unsigned long flags)
 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
 184         fd = open(path, flags|O_DIRECT);
 185         if (fd < 0)
 186                 return ERR_PTR(-errno);
 187
 188         sync_fd = xopen(path, flags|O_DIRECT|O_SYNC);
 189         buffered_fd = xopen(path, flags);
 190
 191         bdev = malloc(sizeof(*bdev));
 192         memset(bdev, 0, sizeof(*bdev));
 193
 194         strncpy(bdev->name, path, sizeof(bdev->name));
 195         bdev->name[sizeof(bdev->name) - 1] = '\0';
 196
 197         bdev->bd_dev            = xfstat(fd).st_rdev;
 198         bdev->bd_fd             = fd;
 199         bdev->bd_sync_fd        = sync_fd;
 200         bdev->bd_buffered_fd    = buffered_fd;
 201         bdev->bd_holder         = holder;
 202         bdev->bd_disk           = &bdev->__bd_disk;
 203         bdev->bd_disk->bdi      = &bdev->bd_disk->__bdi;
 204         bdev->queue.backing_dev_info = bdev->bd_disk->bdi;
 205
 206         return bdev;
 207 }
 208
 209 void bdput(struct block_device *bdev)
 210 {
 211         BUG();
 212 }
 213
 214 int lookup_bdev(const char *path, dev_t *dev)
 215 {
 216         return -EINVAL;
 217 }
 218
 219 static void io_fallback(void)
 220 {
 221         fops++;
 222         if (fops->init == NULL)
 223                 die("no fallback possible, something is very wrong");
 224         fops->init();
 225 }
 226
 227 static void sync_check(struct bio *bio, int ret)
 228 {
 229         if (ret != bio->bi_iter.bi_size) {
 230                 die("IO error: %s\n", strerror(-ret));
 231         }
 232
 233         if (bio->bi_opf & REQ_FUA) {
 234                 ret = fdatasync(bio->bi_bdev->bd_fd);
 235                 if (ret)
 236                         die("fsync error: %s\n", strerror(-ret));
 237         }
 238         bio_endio(bio);
 239 }
 240
 241 static void sync_init(void) {}
 242
 243 static void sync_cleanup(void)
 244 {
 245         /* not necessary? */
 246         sync();
 247 }
 248
 249 static void sync_read(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 250 {
 251
 252         int fd = bio->bi_opf & REQ_FUA
 253                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 254                         : bio->bi_bdev->bd_fd;
 255         ssize_t ret = preadv(fd, iov, i, 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         int fd = bio->bi_opf & REQ_FUA
 262                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 263                         : bio->bi_bdev->bd_fd;
 264         ssize_t ret = pwritev(fd, iov, i, bio->bi_iter.bi_sector << 9);
 265         sync_check(bio, ret);
 266 }
 267
 268 static int aio_completion_thread(void *arg)
 269 {
 270         struct io_event events[8], *ev;
 271         int ret;
 272         bool stop = false;
 273
 274         while (!stop) {
 275                 ret = io_getevents(aio_ctx, 1, ARRAY_SIZE(events),
 276                                    events, NULL);
 277
 278                 if (ret < 0 && ret == -EINTR)
 279                         continue;
 280                 if (ret < 0)
 281                         die("io_getevents() error: %s", strerror(-ret));
 282
 283                 for (ev = events; ev < events + ret; ev++) {
 284                         struct bio *bio = (struct bio *) ev->data;
 285
 286                         /* This should only happen during blkdev_cleanup() */
 287                         if (!bio) {
 288                                 BUG_ON(atomic_read(&running_requests) != 0);
 289                                 stop = true;
 290                                 continue;
 291                         }
 292
 293                         if (ev->res != bio->bi_iter.bi_size)
 294                                 bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
 295
 296                         bio_endio(bio);
 297                         atomic_dec(&running_requests);
 298                 }
 299         }
 300
 301         return 0;
 302 }
 303
 304 static struct task_struct *aio_task = NULL;
 305
 306 static void aio_init(void)
 307 {
 308         struct task_struct *p;
 309         long err = io_setup(256, &aio_ctx);
 310         if (!err) {
 311                 p = kthread_run(aio_completion_thread, NULL, "aio_completion");
 312                 BUG_ON(IS_ERR(p));
 313
 314                 aio_task = p;
 315
 316         } else if (err == -ENOSYS) {
 317                 io_fallback();
 318         } else {
 319                 die("io_setup() error: %s", strerror(err));
 320         }
 321 }
 322
 323 static void aio_cleanup(void)
 324 {
 325         struct task_struct *p = NULL;
 326         swap(aio_task, p);
 327         get_task_struct(p);
 328
 329         /* I mean, really?! IO_CMD_NOOP is even defined, but not implemented. */
 330         int fds[2];
 331         int ret = pipe(fds);
 332         if (ret != 0)
 333                 die("pipe err: %s", strerror(ret));
 334
 335         /* Wake up the completion thread with spurious work. */
 336         int junk = 0;
 337         struct iocb iocb = {
 338                 .aio_lio_opcode = IO_CMD_PWRITE,
 339                 .data = NULL, /* Signal to stop */
 340                 .aio_fildes = fds[1],
 341                 .u.c.buf = &junk,
 342                 .u.c.nbytes = 1,
 343         }, *iocbp = &iocb;
 344         ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp);
 345         if (ret != 1)
 346                 die("io_submit cleanup err: %s", strerror(-ret));
 347
 348         ret = kthread_stop(p);
 349         BUG_ON(ret);
 350
 351         put_task_struct(p);
 352
 353         close(fds[0]);
 354         close(fds[1]);
 355 }
 356
 357 static void aio_op(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i, int opcode)
 358 {
 359         ssize_t ret;
 360         struct iocb iocb = {
 361                 .data           = bio,
 362                 .aio_fildes     = bio->bi_opf & REQ_FUA
 363                         ? bio->bi_bdev->bd_sync_fd
 364                         : bio->bi_bdev->bd_fd,
 365                 .aio_lio_opcode = opcode,
 366                 .u.c.buf        = iov,
 367                 .u.c.nbytes     = i,
 368                 .u.c.offset     = bio->bi_iter.bi_sector << 9,
 369
 370         }, *iocbp = &iocb;
 371
 372         atomic_inc(&running_requests);
 373         ret = io_submit(aio_ctx, 1, &iocbp);
 374         if (ret != 1)
 375                 die("io_submit err: %s", strerror(-ret));
 376 }
 377
 378 static void aio_read(struct bio *bio, struct iovec *iov, unsigned i)
 379 {
 380         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PREADV);
 381 }
 382
 383 static void aio_write(struct bio *bio, struct iovec * iov, unsigned i)
 384 {
 385         aio_op(bio, iov, i, IO_CMD_PWRITEV);
 386 }
 387
 388
 389 /* not implemented */
 390 static void uring_init(void) {
 391         io_fallback();
 392 }
 393
 394 struct fops fops_list[] = {
 395         {
 396                 .init           = uring_init,
 397         }, {
 398                 .init           = aio_init,
 399                 .cleanup        = aio_cleanup,
 400                 .read           = aio_read,
 401                 .write          = aio_write,
 402         }, {
 403                 .init           = sync_init,
 404                 .cleanup        = sync_cleanup,
 405                 .read           = sync_read,
 406                 .write          = sync_write,
 407         }, {
 408                 /* NULL */
 409         }
 410 };
 411
 412 __attribute__((constructor(102)))
 413 static void blkdev_init(void)
 414 {
 415         fops = fops_list;
 416         fops->init();
 417 }
 418
 419 __attribute__((destructor(102)))
 420 static void blkdev_cleanup(void)
 421 {
 422         fops->cleanup();
 423 }