module/zfs/vdev_disk.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (C) 2008-2010 Lawrence Livermore National Security, LLC.
  23  * Produced at Lawrence Livermore National Laboratory (cf, DISCLAIMER).
  24  * Rewritten for Linux by Brian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>.
  25  * LLNL-CODE-403049.
  26  * Copyright (c) 2012, 2019 by Delphix. All rights reserved.
  27  */
  28
  29 #include <sys/zfs_context.h>
  30 #include <sys/spa_impl.h>
  31 #include <sys/vdev_disk.h>
  32 #include <sys/vdev_impl.h>
  33 #include <sys/vdev_trim.h>
  34 #include <sys/abd.h>
  35 #include <sys/fs/zfs.h>
  36 #include <sys/zio.h>
  37 #include <linux/mod_compat.h>
  38 #include <linux/msdos_fs.h>
  39 #include <linux/vfs_compat.h>
  40
  41 char *zfs_vdev_scheduler = VDEV_SCHEDULER;
  42 static void *zfs_vdev_holder = VDEV_HOLDER;
  43
  44 /* size of the "reserved" partition, in blocks */
  45 #define EFI_MIN_RESV_SIZE       (16 * 1024)
  46
  47 /*
  48  * Virtual device vector for disks.
  49  */
  50 typedef struct dio_request {
  51         zio_t                   *dr_zio;        /* Parent ZIO */
  52         atomic_t                dr_ref;         /* References */
  53         int                     dr_error;       /* Bio error */
  54         int                     dr_bio_count;   /* Count of bio's */
  55         struct bio              *dr_bio[0];     /* Attached bio's */
  56 } dio_request_t;
  57
  58
  59 #if defined(HAVE_OPEN_BDEV_EXCLUSIVE) || defined(HAVE_BLKDEV_GET_BY_PATH)
  60 static fmode_t
  61 vdev_bdev_mode(int smode)
  62 {
  63         fmode_t mode = 0;
  64
  65         ASSERT3S(smode & (FREAD | FWRITE), !=, 0);
  66
  67         if (smode & FREAD)
  68                 mode |= FMODE_READ;
  69
  70         if (smode & FWRITE)
  71                 mode |= FMODE_WRITE;
  72
  73         return (mode);
  74 }
  75 #else
  76 static int
  77 vdev_bdev_mode(int smode)
  78 {
  79         int mode = 0;
  80
  81         ASSERT3S(smode & (FREAD | FWRITE), !=, 0);
  82
  83         if ((smode & FREAD) && !(smode & FWRITE))
  84                 mode = SB_RDONLY;
  85
  86         return (mode);
  87 }
  88 #endif /* HAVE_OPEN_BDEV_EXCLUSIVE */
  89
  90 /*
  91  * Returns the usable capacity (in bytes) for the partition or disk.
  92  */
  93 static uint64_t
  94 bdev_capacity(struct block_device *bdev)
  95 {
  96         return (i_size_read(bdev->bd_inode));
  97 }
  98
  99 /*
 100  * Returns the maximum expansion capacity of the block device (in bytes).
 101  *
 102  * It is possible to expand a vdev when it has been created as a wholedisk
 103  * and the containing block device has increased in capacity.  Or when the
 104  * partition containing the pool has been manually increased in size.
 105  *
 106  * This function is only responsible for calculating the potential expansion
 107  * size so it can be reported by 'zpool list'.  The efi_use_whole_disk() is
 108  * responsible for verifying the expected partition layout in the wholedisk
 109  * case, and updating the partition table if appropriate.  Once the partition
 110  * size has been increased the additional capacity will be visible using
 111  * bdev_capacity().
 112  *
 113  * The returned maximum expansion capacity is always expected to be larger, or
 114  * at the very least equal, to its usable capacity to prevent overestimating
 115  * the pool expandsize.
 116  */
 117 static uint64_t
 118 bdev_max_capacity(struct block_device *bdev, uint64_t wholedisk)
 119 {
 120         uint64_t psize;
 121         int64_t available;
 122
 123         if (wholedisk && bdev->bd_part != NULL && bdev != bdev->bd_contains) {
 124                 /*
 125                  * When reporting maximum expansion capacity for a wholedisk
 126                  * deduct any capacity which is expected to be lost due to
 127                  * alignment restrictions.  Over reporting this value isn't
 128                  * harmful and would only result in slightly less capacity
 129                  * than expected post expansion.
 130                  * The estimated available space may be slightly smaller than
 131                  * bdev_capacity() for devices where the number of sectors is
 132                  * not a multiple of the alignment size and the partition layout
 133                  * is keeping less than PARTITION_END_ALIGNMENT bytes after the
 134                  * "reserved" EFI partition: in such cases return the device
 135                  * usable capacity.
 136                  */
 137                 available = i_size_read(bdev->bd_contains->bd_inode) -
 138                     ((EFI_MIN_RESV_SIZE + NEW_START_BLOCK +
 139                     PARTITION_END_ALIGNMENT) << SECTOR_BITS);
 140                 psize = MAX(available, bdev_capacity(bdev));
 141         } else {
 142                 psize = bdev_capacity(bdev);
 143         }
 144
 145         return (psize);
 146 }
 147
 148 static void
 149 vdev_disk_error(zio_t *zio)
 150 {
 151         /*
 152          * This function can be called in interrupt context, for instance while
 153          * handling IRQs coming from a misbehaving disk device; use printk()
 154          * which is safe from any context.
 155          */
 156         printk(KERN_WARNING "zio pool=%s vdev=%s error=%d type=%d "
 157             "offset=%llu size=%llu flags=%x\n", spa_name(zio->io_spa),
 158             zio->io_vd->vdev_path, zio->io_error, zio->io_type,
 159             (u_longlong_t)zio->io_offset, (u_longlong_t)zio->io_size,
 160             zio->io_flags);
 161 }
 162
 163 /*
 164  * Use the Linux 'noop' elevator for zfs managed block devices.  This
 165  * strikes the ideal balance by allowing the zfs elevator to do all
 166  * request ordering and prioritization.  While allowing the Linux
 167  * elevator to do the maximum front/back merging allowed by the
 168  * physical device.  This yields the largest possible requests for
 169  * the device with the lowest total overhead.
 170  */
 171 static void
 172 vdev_elevator_switch(vdev_t *v, char *elevator)
 173 {
 174         vdev_disk_t *vd = v->vdev_tsd;
 175         struct request_queue *q;
 176         char *device;
 177         int error;
 178
 179         for (int c = 0; c < v->vdev_children; c++)
 180                 vdev_elevator_switch(v->vdev_child[c], elevator);
 181
 182         if (!v->vdev_ops->vdev_op_leaf || vd->vd_bdev == NULL)
 183                 return;
 184
 185         q = bdev_get_queue(vd->vd_bdev);
 186         device = vd->vd_bdev->bd_disk->disk_name;
 187
 188         /*
 189          * Skip devices which are not whole disks (partitions).
 190          * Device-mapper devices are excepted since they may be whole
 191          * disks despite the vdev_wholedisk flag, in which case we can
 192          * and should switch the elevator. If the device-mapper device
 193          * does not have an elevator (i.e. dm-raid, dm-crypt, etc.) the
 194          * "Skip devices without schedulers" check below will fail.
 195          */
 196         if (!v->vdev_wholedisk && strncmp(device, "dm-", 3) != 0)
 197                 return;
 198
 199         /* Leave existing scheduler when set to "none" */
 200         if ((strncmp(elevator, "none", 4) == 0) && (strlen(elevator) == 4))
 201                 return;
 202
 203         /*
 204          * The elevator_change() function was available in kernels from
 205          * 2.6.36 to 4.11.  When not available fall back to using the user
 206          * mode helper functionality to set the elevator via sysfs.  This
 207          * requires /bin/echo and sysfs to be mounted which may not be true
 208          * early in the boot process.
 209          */
 210 #ifdef HAVE_ELEVATOR_CHANGE
 211         error = elevator_change(q, elevator);
 212 #else
 213 #define SET_SCHEDULER_CMD \
 214         "exec 0</dev/null " \
 215         "     1>/sys/block/%s/queue/scheduler " \
 216         "     2>/dev/null; " \
 217         "echo %s"
 218
 219         char *argv[] = { "/bin/sh", "-c", NULL, NULL };
 220         char *envp[] = { NULL };
 221
 222         argv[2] = kmem_asprintf(SET_SCHEDULER_CMD, device, elevator);
 223         error = call_usermodehelper(argv[0], argv, envp, UMH_WAIT_PROC);
 224         strfree(argv[2]);
 225 #endif /* HAVE_ELEVATOR_CHANGE */
 226         if (error) {
 227                 zfs_dbgmsg("Unable to set \"%s\" scheduler for %s (%s): %d",
 228                     elevator, v->vdev_path, device, error);
 229         }
 230 }
 231
 232 static int
 233 vdev_disk_open(vdev_t *v, uint64_t *psize, uint64_t *max_psize,
 234     uint64_t *ashift)
 235 {
 236         struct block_device *bdev;
 237         fmode_t mode = vdev_bdev_mode(spa_mode(v->vdev_spa));
 238         int count = 0, block_size;
 239         int bdev_retry_count = 50;
 240         vdev_disk_t *vd;
 241
 242         /* Must have a pathname and it must be absolute. */
 243         if (v->vdev_path == NULL || v->vdev_path[0] != '/') {
 244                 v->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_BAD_LABEL;
 245                 vdev_dbgmsg(v, "invalid vdev_path");
 246                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 247         }
 248
 249         /*
 250          * Reopen the device if it is currently open.  When expanding a
 251          * partition force re-scanning the partition table while closed
 252          * in order to get an accurate updated block device size.  Then
 253          * since udev may need to recreate the device links increase the
 254          * open retry count before reporting the device as unavailable.
 255          */
 256         vd = v->vdev_tsd;
 257         if (vd) {
 258                 char disk_name[BDEVNAME_SIZE + 6] = "/dev/";
 259                 boolean_t reread_part = B_FALSE;
 260
 261                 rw_enter(&vd->vd_lock, RW_WRITER);
 262                 bdev = vd->vd_bdev;
 263                 vd->vd_bdev = NULL;
 264
 265                 if (bdev) {
 266                         if (v->vdev_expanding && bdev != bdev->bd_contains) {
 267                                 bdevname(bdev->bd_contains, disk_name + 5);
 268                                 reread_part = B_TRUE;
 269                         }
 270
 271                         vdev_bdev_close(bdev, mode);
 272                 }
 273
 274                 if (reread_part) {
 275                         bdev = vdev_bdev_open(disk_name, mode, zfs_vdev_holder);
 276                         if (!IS_ERR(bdev)) {
 277                                 int error = vdev_bdev_reread_part(bdev);
 278                                 vdev_bdev_close(bdev, mode);
 279                                 if (error == 0)
 280                                         bdev_retry_count = 100;
 281                         }
 282                 }
 283         } else {
 284                 vd = kmem_zalloc(sizeof (vdev_disk_t), KM_SLEEP);
 285
 286                 rw_init(&vd->vd_lock, NULL, RW_DEFAULT, NULL);
 287                 rw_enter(&vd->vd_lock, RW_WRITER);
 288         }
 289
 290         /*
 291          * Devices are always opened by the path provided at configuration
 292          * time.  This means that if the provided path is a udev by-id path
 293          * then drives may be re-cabled without an issue.  If the provided
 294          * path is a udev by-path path, then the physical location information
 295          * will be preserved.  This can be critical for more complicated
 296          * configurations where drives are located in specific physical
 297          * locations to maximize the systems tolerance to component failure.
 298          *
 299          * Alternatively, you can provide your own udev rule to flexibly map
 300          * the drives as you see fit.  It is not advised that you use the
 301          * /dev/[hd]d devices which may be reordered due to probing order.
 302          * Devices in the wrong locations will be detected by the higher
 303          * level vdev validation.
 304          *
 305          * The specified paths may be briefly removed and recreated in
 306          * response to udev events.  This should be exceptionally unlikely
 307          * because the zpool command makes every effort to verify these paths
 308          * have already settled prior to reaching this point.  Therefore,
 309          * a ENOENT failure at this point is highly likely to be transient
 310          * and it is reasonable to sleep and retry before giving up.  In
 311          * practice delays have been observed to be on the order of 100ms.
 312          */
 313         bdev = ERR_PTR(-ENXIO);
 314         while (IS_ERR(bdev) && count < bdev_retry_count) {
 315                 bdev = vdev_bdev_open(v->vdev_path, mode, zfs_vdev_holder);
 316                 if (unlikely(PTR_ERR(bdev) == -ENOENT)) {
 317                         schedule_timeout(MSEC_TO_TICK(10));
 318                         count++;
 319                 } else if (IS_ERR(bdev)) {
 320                         break;
 321                 }
 322         }
 323
 324         if (IS_ERR(bdev)) {
 325                 int error = -PTR_ERR(bdev);
 326                 vdev_dbgmsg(v, "open error=%d count=%d", error, count);
 327                 vd->vd_bdev = NULL;
 328                 v->vdev_tsd = vd;
 329                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 330                 return (SET_ERROR(error));
 331         } else {
 332                 vd->vd_bdev = bdev;
 333                 v->vdev_tsd = vd;
 334                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 335         }
 336
 337         struct request_queue *q = bdev_get_queue(vd->vd_bdev);
 338
 339         /*  Determine the physical block size */
 340         block_size = vdev_bdev_block_size(vd->vd_bdev);
 341
 342         /* Clear the nowritecache bit, causes vdev_reopen() to try again. */
 343         v->vdev_nowritecache = B_FALSE;
 344
 345         /* Set when device reports it supports TRIM. */
 346         v->vdev_has_trim = !!blk_queue_discard(q);
 347
 348         /* Set when device reports it supports secure TRIM. */
 349         v->vdev_has_securetrim = !!blk_queue_discard_secure(q);
 350
 351         /* Inform the ZIO pipeline that we are non-rotational */
 352         v->vdev_nonrot = blk_queue_nonrot(q);
 353
 354         /* Physical volume size in bytes for the partition */
 355         *psize = bdev_capacity(vd->vd_bdev);
 356
 357         /* Physical volume size in bytes including possible expansion space */
 358         *max_psize = bdev_max_capacity(vd->vd_bdev, v->vdev_wholedisk);
 359
 360         /* Based on the minimum sector size set the block size */
 361         *ashift = highbit64(MAX(block_size, SPA_MINBLOCKSIZE)) - 1;
 362
 363         /* Try to set the io scheduler elevator algorithm */
 364         (void) vdev_elevator_switch(v, zfs_vdev_scheduler);
 365
 366         return (0);
 367 }
 368
 369 static void
 370 vdev_disk_close(vdev_t *v)
 371 {
 372         vdev_disk_t *vd = v->vdev_tsd;
 373
 374         if (v->vdev_reopening || vd == NULL)
 375                 return;
 376
 377         if (vd->vd_bdev != NULL) {
 378                 vdev_bdev_close(vd->vd_bdev,
 379                     vdev_bdev_mode(spa_mode(v->vdev_spa)));
 380         }
 381
 382         rw_destroy(&vd->vd_lock);
 383         kmem_free(vd, sizeof (vdev_disk_t));
 384         v->vdev_tsd = NULL;
 385 }
 386
 387 static dio_request_t *
 388 vdev_disk_dio_alloc(int bio_count)
 389 {
 390         dio_request_t *dr;
 391         int i;
 392
 393         dr = kmem_zalloc(sizeof (dio_request_t) +
 394             sizeof (struct bio *) * bio_count, KM_SLEEP);
 395         if (dr) {
 396                 atomic_set(&dr->dr_ref, 0);
 397                 dr->dr_bio_count = bio_count;
 398                 dr->dr_error = 0;
 399
 400                 for (i = 0; i < dr->dr_bio_count; i++)
 401                         dr->dr_bio[i] = NULL;
 402         }
 403
 404         return (dr);
 405 }
 406
 407 static void
 408 vdev_disk_dio_free(dio_request_t *dr)
 409 {
 410         int i;
 411
 412         for (i = 0; i < dr->dr_bio_count; i++)
 413                 if (dr->dr_bio[i])
 414                         bio_put(dr->dr_bio[i]);
 415
 416         kmem_free(dr, sizeof (dio_request_t) +
 417             sizeof (struct bio *) * dr->dr_bio_count);
 418 }
 419
 420 static void
 421 vdev_disk_dio_get(dio_request_t *dr)
 422 {
 423         atomic_inc(&dr->dr_ref);
 424 }
 425
 426 static int
 427 vdev_disk_dio_put(dio_request_t *dr)
 428 {
 429         int rc = atomic_dec_return(&dr->dr_ref);
 430
 431         /*
 432          * Free the dio_request when the last reference is dropped and
 433          * ensure zio_interpret is called only once with the correct zio
 434          */
 435         if (rc == 0) {
 436                 zio_t *zio = dr->dr_zio;
 437                 int error = dr->dr_error;
 438
 439                 vdev_disk_dio_free(dr);
 440
 441                 if (zio) {
 442                         zio->io_error = error;
 443                         ASSERT3S(zio->io_error, >=, 0);
 444                         if (zio->io_error)
 445                                 vdev_disk_error(zio);
 446
 447                         zio_delay_interrupt(zio);
 448                 }
 449         }
 450
 451         return (rc);
 452 }
 453
 454 BIO_END_IO_PROTO(vdev_disk_physio_completion, bio, error)
 455 {
 456         dio_request_t *dr = bio->bi_private;
 457         int rc;
 458
 459         if (dr->dr_error == 0) {
 460 #ifdef HAVE_1ARG_BIO_END_IO_T
 461                 dr->dr_error = BIO_END_IO_ERROR(bio);
 462 #else
 463                 if (error)
 464                         dr->dr_error = -(error);
 465                 else if (!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags))
 466                         dr->dr_error = EIO;
 467 #endif
 468         }
 469
 470         /* Drop reference acquired by __vdev_disk_physio */
 471         rc = vdev_disk_dio_put(dr);
 472 }
 473
 474 static unsigned int
 475 bio_map(struct bio *bio, void *bio_ptr, unsigned int bio_size)
 476 {
 477         unsigned int offset, size, i;
 478         struct page *page;
 479
 480         offset = offset_in_page(bio_ptr);
 481         for (i = 0; i < bio->bi_max_vecs; i++) {
 482                 size = PAGE_SIZE - offset;
 483
 484                 if (bio_size <= 0)
 485                         break;
 486
 487                 if (size > bio_size)
 488                         size = bio_size;
 489
 490                 if (is_vmalloc_addr(bio_ptr))
 491                         page = vmalloc_to_page(bio_ptr);
 492                 else
 493                         page = virt_to_page(bio_ptr);
 494
 495                 /*
 496                  * Some network related block device uses tcp_sendpage, which
 497                  * doesn't behave well when using 0-count page, this is a
 498                  * safety net to catch them.
 499                  */
 500                 ASSERT3S(page_count(page), >, 0);
 501
 502                 if (bio_add_page(bio, page, size, offset) != size)
 503                         break;
 504
 505                 bio_ptr  += size;
 506                 bio_size -= size;
 507                 offset = 0;
 508         }
 509
 510         return (bio_size);
 511 }
 512
 513 static unsigned int
 514 bio_map_abd_off(struct bio *bio, abd_t *abd, unsigned int size, size_t off)
 515 {
 516         if (abd_is_linear(abd))
 517                 return (bio_map(bio, ((char *)abd_to_buf(abd)) + off, size));
 518
 519         return (abd_scatter_bio_map_off(bio, abd, size, off));
 520 }
 521
 522 static inline void
 523 vdev_submit_bio_impl(struct bio *bio)
 524 {
 525 #ifdef HAVE_1ARG_SUBMIT_BIO
 526         submit_bio(bio);
 527 #else
 528         submit_bio(0, bio);
 529 #endif
 530 }
 531
 532 #ifdef HAVE_BIO_SET_DEV
 533 #if defined(CONFIG_BLK_CGROUP) && defined(HAVE_BIO_SET_DEV_GPL_ONLY)
 534 /*
 535  * The Linux 5.0 kernel updated the bio_set_dev() macro so it calls the
 536  * GPL-only bio_associate_blkg() symbol thus inadvertently converting
 537  * the entire macro.  Provide a minimal version which always assigns the
 538  * request queue's root_blkg to the bio.
 539  */
 540 static inline void
 541 vdev_bio_associate_blkg(struct bio *bio)
 542 {
 543         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
 544
 545         ASSERT3P(q, !=, NULL);
 546         ASSERT3P(bio->bi_blkg, ==, NULL);
 547
 548         if (blkg_tryget(q->root_blkg))
 549                 bio->bi_blkg = q->root_blkg;
 550 }
 551 #define bio_associate_blkg vdev_bio_associate_blkg
 552 #endif
 553 #else
 554 /*
 555  * Provide a bio_set_dev() helper macro for pre-Linux 4.14 kernels.
 556  */
 557 static inline void
 558 bio_set_dev(struct bio *bio, struct block_device *bdev)
 559 {
 560         bio->bi_bdev = bdev;
 561 }
 562 #endif /* HAVE_BIO_SET_DEV */
 563
 564 static inline void
 565 vdev_submit_bio(struct bio *bio)
 566 {
 567 #ifdef HAVE_CURRENT_BIO_TAIL
 568         struct bio **bio_tail = current->bio_tail;
 569         current->bio_tail = NULL;
 570         vdev_submit_bio_impl(bio);
 571         current->bio_tail = bio_tail;
 572 #else
 573         struct bio_list *bio_list = current->bio_list;
 574         current->bio_list = NULL;
 575         vdev_submit_bio_impl(bio);
 576         current->bio_list = bio_list;
 577 #endif
 578 }
 579
 580 static int
 581 __vdev_disk_physio(struct block_device *bdev, zio_t *zio,
 582     size_t io_size, uint64_t io_offset, int rw, int flags)
 583 {
 584         dio_request_t *dr;
 585         uint64_t abd_offset;
 586         uint64_t bio_offset;
 587         int bio_size, bio_count = 16;
 588         int i = 0, error = 0;
 589 #if defined(HAVE_BLK_QUEUE_HAVE_BLK_PLUG)
 590         struct blk_plug plug;
 591 #endif
 592         /*
 593          * Accessing outside the block device is never allowed.
 594          */
 595         if (io_offset + io_size > bdev->bd_inode->i_size) {
 596                 vdev_dbgmsg(zio->io_vd,
 597                     "Illegal access %llu size %llu, device size %llu",
 598                     io_offset, io_size, i_size_read(bdev->bd_inode));
 599                 return (SET_ERROR(EIO));
 600         }
 601
 602 retry:
 603         dr = vdev_disk_dio_alloc(bio_count);
 604         if (dr == NULL)
 605                 return (SET_ERROR(ENOMEM));
 606
 607         if (zio && !(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_RETRY | ZIO_FLAG_TRYHARD)))
 608                 bio_set_flags_failfast(bdev, &flags);
 609
 610         dr->dr_zio = zio;
 611
 612         /*
 613          * When the IO size exceeds the maximum bio size for the request
 614          * queue we are forced to break the IO in multiple bio's and wait
 615          * for them all to complete.  Ideally, all pool users will set
 616          * their volume block size to match the maximum request size and
 617          * the common case will be one bio per vdev IO request.
 618          */
 619
 620         abd_offset = 0;
 621         bio_offset = io_offset;
 622         bio_size   = io_size;
 623         for (i = 0; i <= dr->dr_bio_count; i++) {
 624
 625                 /* Finished constructing bio's for given buffer */
 626                 if (bio_size <= 0)
 627                         break;
 628
 629                 /*
 630                  * By default only 'bio_count' bio's per dio are allowed.
 631                  * However, if we find ourselves in a situation where more
 632                  * are needed we allocate a larger dio and warn the user.
 633                  */
 634                 if (dr->dr_bio_count == i) {
 635                         vdev_disk_dio_free(dr);
 636                         bio_count *= 2;
 637                         goto retry;
 638                 }
 639
 640                 /* bio_alloc() with __GFP_WAIT never returns NULL */
 641                 dr->dr_bio[i] = bio_alloc(GFP_NOIO,
 642                     MIN(abd_nr_pages_off(zio->io_abd, bio_size, abd_offset),
 643                     BIO_MAX_PAGES));
 644                 if (unlikely(dr->dr_bio[i] == NULL)) {
 645                         vdev_disk_dio_free(dr);
 646                         return (SET_ERROR(ENOMEM));
 647                 }
 648
 649                 /* Matching put called by vdev_disk_physio_completion */
 650                 vdev_disk_dio_get(dr);
 651
 652                 bio_set_dev(dr->dr_bio[i], bdev);
 653                 BIO_BI_SECTOR(dr->dr_bio[i]) = bio_offset >> 9;
 654                 dr->dr_bio[i]->bi_end_io = vdev_disk_physio_completion;
 655                 dr->dr_bio[i]->bi_private = dr;
 656                 bio_set_op_attrs(dr->dr_bio[i], rw, flags);
 657
 658                 /* Remaining size is returned to become the new size */
 659                 bio_size = bio_map_abd_off(dr->dr_bio[i], zio->io_abd,
 660                     bio_size, abd_offset);
 661
 662                 /* Advance in buffer and construct another bio if needed */
 663                 abd_offset += BIO_BI_SIZE(dr->dr_bio[i]);
 664                 bio_offset += BIO_BI_SIZE(dr->dr_bio[i]);
 665         }
 666
 667         /* Extra reference to protect dio_request during vdev_submit_bio */
 668         vdev_disk_dio_get(dr);
 669
 670 #if defined(HAVE_BLK_QUEUE_HAVE_BLK_PLUG)
 671         if (dr->dr_bio_count > 1)
 672                 blk_start_plug(&plug);
 673 #endif
 674
 675         /* Submit all bio's associated with this dio */
 676         for (i = 0; i < dr->dr_bio_count; i++)
 677                 if (dr->dr_bio[i])
 678                         vdev_submit_bio(dr->dr_bio[i]);
 679
 680 #if defined(HAVE_BLK_QUEUE_HAVE_BLK_PLUG)
 681         if (dr->dr_bio_count > 1)
 682                 blk_finish_plug(&plug);
 683 #endif
 684
 685         (void) vdev_disk_dio_put(dr);
 686
 687         return (error);
 688 }
 689
 690 BIO_END_IO_PROTO(vdev_disk_io_flush_completion, bio, error)
 691 {
 692         zio_t *zio = bio->bi_private;
 693 #ifdef HAVE_1ARG_BIO_END_IO_T
 694         zio->io_error = BIO_END_IO_ERROR(bio);
 695 #else
 696         zio->io_error = -error;
 697 #endif
 698
 699         if (zio->io_error && (zio->io_error == EOPNOTSUPP))
 700                 zio->io_vd->vdev_nowritecache = B_TRUE;
 701
 702         bio_put(bio);
 703         ASSERT3S(zio->io_error, >=, 0);
 704         if (zio->io_error)
 705                 vdev_disk_error(zio);
 706         zio_interrupt(zio);
 707 }
 708
 709 static int
 710 vdev_disk_io_flush(struct block_device *bdev, zio_t *zio)
 711 {
 712         struct request_queue *q;
 713         struct bio *bio;
 714
 715         q = bdev_get_queue(bdev);
 716         if (!q)
 717                 return (SET_ERROR(ENXIO));
 718
 719         bio = bio_alloc(GFP_NOIO, 0);
 720         /* bio_alloc() with __GFP_WAIT never returns NULL */
 721         if (unlikely(bio == NULL))
 722                 return (SET_ERROR(ENOMEM));
 723
 724         bio->bi_end_io = vdev_disk_io_flush_completion;
 725         bio->bi_private = zio;
 726         bio_set_dev(bio, bdev);
 727         bio_set_flush(bio);
 728         vdev_submit_bio(bio);
 729         invalidate_bdev(bdev);
 730
 731         return (0);
 732 }
 733
 734 static void
 735 vdev_disk_io_start(zio_t *zio)
 736 {
 737         vdev_t *v = zio->io_vd;
 738         vdev_disk_t *vd = v->vdev_tsd;
 739         unsigned long trim_flags = 0;
 740         int rw, flags, error;
 741
 742         /*
 743          * If the vdev is closed, it's likely in the REMOVED or FAULTED state.
 744          * Nothing to be done here but return failure.
 745          */
 746         if (vd == NULL) {
 747                 zio->io_error = ENXIO;
 748                 zio_interrupt(zio);
 749                 return;
 750         }
 751
 752         rw_enter(&vd->vd_lock, RW_READER);
 753
 754         /*
 755          * If the vdev is closed, it's likely due to a failed reopen and is
 756          * in the UNAVAIL state.  Nothing to be done here but return failure.
 757          */
 758         if (vd->vd_bdev == NULL) {
 759                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 760                 zio->io_error = ENXIO;
 761                 zio_interrupt(zio);
 762                 return;
 763         }
 764
 765         switch (zio->io_type) {
 766         case ZIO_TYPE_IOCTL:
 767
 768                 if (!vdev_readable(v)) {
 769                         rw_exit(&vd->vd_lock);
 770                         zio->io_error = SET_ERROR(ENXIO);
 771                         zio_interrupt(zio);
 772                         return;
 773                 }
 774
 775                 switch (zio->io_cmd) {
 776                 case DKIOCFLUSHWRITECACHE:
 777
 778                         if (zfs_nocacheflush)
 779                                 break;
 780
 781                         if (v->vdev_nowritecache) {
 782                                 zio->io_error = SET_ERROR(ENOTSUP);
 783                                 break;
 784                         }
 785
 786                         error = vdev_disk_io_flush(vd->vd_bdev, zio);
 787                         if (error == 0) {
 788                                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 789                                 return;
 790                         }
 791
 792                         zio->io_error = error;
 793
 794                         break;
 795
 796                 default:
 797                         zio->io_error = SET_ERROR(ENOTSUP);
 798                 }
 799
 800                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 801                 zio_execute(zio);
 802                 return;
 803         case ZIO_TYPE_WRITE:
 804                 rw = WRITE;
 805 #if defined(HAVE_BLK_QUEUE_HAVE_BIO_RW_UNPLUG)
 806                 flags = (1 << BIO_RW_UNPLUG);
 807 #elif defined(REQ_UNPLUG)
 808                 flags = REQ_UNPLUG;
 809 #else
 810                 flags = 0;
 811 #endif
 812                 break;
 813
 814         case ZIO_TYPE_READ:
 815                 rw = READ;
 816 #if defined(HAVE_BLK_QUEUE_HAVE_BIO_RW_UNPLUG)
 817                 flags = (1 << BIO_RW_UNPLUG);
 818 #elif defined(REQ_UNPLUG)
 819                 flags = REQ_UNPLUG;
 820 #else
 821                 flags = 0;
 822 #endif
 823                 break;
 824
 825         case ZIO_TYPE_TRIM:
 826 #if defined(BLKDEV_DISCARD_SECURE)
 827                 if (zio->io_trim_flags & ZIO_TRIM_SECURE)
 828                         trim_flags |= BLKDEV_DISCARD_SECURE;
 829 #endif
 830                 zio->io_error = -blkdev_issue_discard(vd->vd_bdev,
 831                     zio->io_offset >> 9, zio->io_size >> 9, GFP_NOFS,
 832                     trim_flags);
 833
 834                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 835                 zio_interrupt(zio);
 836                 return;
 837
 838         default:
 839                 rw_exit(&vd->vd_lock);
 840                 zio->io_error = SET_ERROR(ENOTSUP);
 841                 zio_interrupt(zio);
 842                 return;
 843         }
 844
 845         zio->io_target_timestamp = zio_handle_io_delay(zio);
 846         error = __vdev_disk_physio(vd->vd_bdev, zio,
 847             zio->io_size, zio->io_offset, rw, flags);
 848         rw_exit(&vd->vd_lock);
 849
 850         if (error) {
 851                 zio->io_error = error;
 852                 zio_interrupt(zio);
 853                 return;
 854         }
 855 }
 856
 857 static void
 858 vdev_disk_io_done(zio_t *zio)
 859 {
 860         /*
 861          * If the device returned EIO, we revalidate the media.  If it is
 862          * determined the media has changed this triggers the asynchronous
 863          * removal of the device from the configuration.
 864          */
 865         if (zio->io_error == EIO) {
 866                 vdev_t *v = zio->io_vd;
 867                 vdev_disk_t *vd = v->vdev_tsd;
 868
 869                 if (check_disk_change(vd->vd_bdev)) {
 870                         vdev_bdev_invalidate(vd->vd_bdev);
 871                         v->vdev_remove_wanted = B_TRUE;
 872                         spa_async_request(zio->io_spa, SPA_ASYNC_REMOVE);
 873                 }
 874         }
 875 }
 876
 877 static void
 878 vdev_disk_hold(vdev_t *vd)
 879 {
 880         ASSERT(spa_config_held(vd->vdev_spa, SCL_STATE, RW_WRITER));
 881
 882         /* We must have a pathname, and it must be absolute. */
 883         if (vd->vdev_path == NULL || vd->vdev_path[0] != '/')
 884                 return;
 885
 886         /*
 887          * Only prefetch path and devid info if the device has
 888          * never been opened.
 889          */
 890         if (vd->vdev_tsd != NULL)
 891                 return;
 892
 893         /* XXX: Implement me as a vnode lookup for the device */
 894         vd->vdev_name_vp = NULL;
 895         vd->vdev_devid_vp = NULL;
 896 }
 897
 898 static void
 899 vdev_disk_rele(vdev_t *vd)
 900 {
 901         ASSERT(spa_config_held(vd->vdev_spa, SCL_STATE, RW_WRITER));
 902
 903         /* XXX: Implement me as a vnode rele for the device */
 904 }
 905
 906 static int
 907 param_set_vdev_scheduler(const char *val, zfs_kernel_param_t *kp)
 908 {
 909         spa_t *spa = NULL;
 910         char *p;
 911
 912         if (val == NULL)
 913                 return (SET_ERROR(-EINVAL));
 914
 915         if ((p = strchr(val, '\n')) != NULL)
 916                 *p = '\0';
 917
 918         if (spa_mode_global != 0) {
 919                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
 920                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL) {
 921                         if (spa_state(spa) != POOL_STATE_ACTIVE ||
 922                             !spa_writeable(spa) || spa_suspended(spa))
 923                                 continue;
 924
 925                         spa_open_ref(spa, FTAG);
 926                         mutex_exit(&spa_namespace_lock);
 927                         vdev_elevator_switch(spa->spa_root_vdev, (char *)val);
 928                         mutex_enter(&spa_namespace_lock);
 929                         spa_close(spa, FTAG);
 930                 }
 931                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
 932         }
 933
 934         return (param_set_charp(val, kp));
 935 }
 936
 937 vdev_ops_t vdev_disk_ops = {
 938         .vdev_op_open = vdev_disk_open,
 939         .vdev_op_close = vdev_disk_close,
 940         .vdev_op_asize = vdev_default_asize,
 941         .vdev_op_io_start = vdev_disk_io_start,
 942         .vdev_op_io_done = vdev_disk_io_done,
 943         .vdev_op_state_change = NULL,
 944         .vdev_op_need_resilver = NULL,
 945         .vdev_op_hold = vdev_disk_hold,
 946         .vdev_op_rele = vdev_disk_rele,
 947         .vdev_op_remap = NULL,
 948         .vdev_op_xlate = vdev_default_xlate,
 949         .vdev_op_type = VDEV_TYPE_DISK,         /* name of this vdev type */
 950         .vdev_op_leaf = B_TRUE                  /* leaf vdev */
 951 };
 952
 953 module_param_call(zfs_vdev_scheduler, param_set_vdev_scheduler,
 954     param_get_charp, &zfs_vdev_scheduler, 0644);
 955 MODULE_PARM_DESC(zfs_vdev_scheduler, "I/O scheduler");