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