module/zfs/zvol.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  *
  27  * ZFS volume emulation driver.
  28  *
  29  * Makes a DMU object look like a volume of arbitrary size, up to 2^64 bytes.
  30  * Volumes are accessed through the symbolic links named:
  31  *
  32  * /dev/<pool_name>/<dataset_name>
  33  *
  34  * Volumes are persistent through reboot and module load.  No user command
  35  * needs to be run before opening and using a device.
  36  */
  37
  38 #include <sys/dbuf.h>
  39 #include <sys/dmu_traverse.h>
  40 #include <sys/dsl_dataset.h>
  41 #include <sys/dsl_prop.h>
  42 #include <sys/zap.h>
  43 #include <sys/zfeature.h>
  44 #include <sys/zil_impl.h>
  45 #include <sys/zio.h>
  46 #include <sys/zfs_rlock.h>
  47 #include <sys/zfs_znode.h>
  48 #include <sys/zvol.h>
  49 #include <linux/blkdev_compat.h>
  50
  51 unsigned int zvol_inhibit_dev = 0;
  52 unsigned int zvol_major = ZVOL_MAJOR;
  53 unsigned int zvol_prefetch_bytes = (128 * 1024);
  54 unsigned long zvol_max_discard_blocks = 16384;
  55
  56 static kmutex_t zvol_state_lock;
  57 static list_t zvol_state_list;
  58 static char *zvol_tag = "zvol_tag";
  59
  60 /*
  61  * The in-core state of each volume.
  62  */
  63 typedef struct zvol_state {
  64         char                    zv_name[MAXNAMELEN];    /* name */
  65         uint64_t                zv_volsize;             /* advertised space */
  66         uint64_t                zv_volblocksize;        /* volume block size */
  67         objset_t                *zv_objset;     /* objset handle */
  68         uint32_t                zv_flags;       /* ZVOL_* flags */
  69         uint32_t                zv_open_count;  /* open counts */
  70         uint32_t                zv_changed;     /* disk changed */
  71         zilog_t                 *zv_zilog;      /* ZIL handle */
  72         znode_t                 zv_znode;       /* for range locking */
  73         dmu_buf_t               *zv_dbuf;       /* bonus handle */
  74         dev_t                   zv_dev;         /* device id */
  75         struct gendisk          *zv_disk;       /* generic disk */
  76         struct request_queue    *zv_queue;      /* request queue */
  77         spinlock_t              zv_lock;        /* request queue lock */
  78         list_node_t             zv_next;        /* next zvol_state_t linkage */
  79 } zvol_state_t;
  80
  81 #define ZVOL_RDONLY     0x1
  82
  83 /*
  84  * Find the next available range of ZVOL_MINORS minor numbers.  The
  85  * zvol_state_list is kept in ascending minor order so we simply need
  86  * to scan the list for the first gap in the sequence.  This allows us
  87  * to recycle minor number as devices are created and removed.
  88  */
  89 static int
  90 zvol_find_minor(unsigned *minor)
  91 {
  92         zvol_state_t *zv;
  93
  94         *minor = 0;
  95         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
  96         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
  97             zv = list_next(&zvol_state_list, zv), *minor += ZVOL_MINORS) {
  98                 if (MINOR(zv->zv_dev) != MINOR(*minor))
  99                         break;
 100         }
 101
 102         /* All minors are in use */
 103         if (*minor >= (1 << MINORBITS))
 104                 return (SET_ERROR(ENXIO));
 105
 106         return (0);
 107 }
 108
 109 /*
 110  * Find a zvol_state_t given the full major+minor dev_t.
 111  */
 112 static zvol_state_t *
 113 zvol_find_by_dev(dev_t dev)
 114 {
 115         zvol_state_t *zv;
 116
 117         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 118         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 119             zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 120                 if (zv->zv_dev == dev)
 121                         return (zv);
 122         }
 123
 124         return (NULL);
 125 }
 126
 127 /*
 128  * Find a zvol_state_t given the name provided at zvol_alloc() time.
 129  */
 130 static zvol_state_t *
 131 zvol_find_by_name(const char *name)
 132 {
 133         zvol_state_t *zv;
 134
 135         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 136         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 137             zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 138                 if (strncmp(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN) == 0)
 139                         return (zv);
 140         }
 141
 142         return (NULL);
 143 }
 144
 145
 146 /*
 147  * Given a path, return TRUE if path is a ZVOL.
 148  */
 149 boolean_t
 150 zvol_is_zvol(const char *device)
 151 {
 152         struct block_device *bdev;
 153         unsigned int major;
 154
 155         bdev = lookup_bdev(device);
 156         if (IS_ERR(bdev))
 157                 return (B_FALSE);
 158
 159         major = MAJOR(bdev->bd_dev);
 160         bdput(bdev);
 161
 162         if (major == zvol_major)
 163                 return (B_TRUE);
 164
 165         return (B_FALSE);
 166 }
 167
 168 /*
 169  * ZFS_IOC_CREATE callback handles dmu zvol and zap object creation.
 170  */
 171 void
 172 zvol_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
 173 {
 174         zfs_creat_t *zct = arg;
 175         nvlist_t *nvprops = zct->zct_props;
 176         int error;
 177         uint64_t volblocksize, volsize;
 178
 179         VERIFY(nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 180             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE), &volsize) == 0);
 181         if (nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 182             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE), &volblocksize) != 0)
 183                 volblocksize = zfs_prop_default_numeric(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE);
 184
 185         /*
 186          * These properties must be removed from the list so the generic
 187          * property setting step won't apply to them.
 188          */
 189         VERIFY(nvlist_remove_all(nvprops,
 190             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE)) == 0);
 191         (void) nvlist_remove_all(nvprops,
 192             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE));
 193
 194         error = dmu_object_claim(os, ZVOL_OBJ, DMU_OT_ZVOL, volblocksize,
 195             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 196         ASSERT(error == 0);
 197
 198         error = zap_create_claim(os, ZVOL_ZAP_OBJ, DMU_OT_ZVOL_PROP,
 199             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 200         ASSERT(error == 0);
 201
 202         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize, tx);
 203         ASSERT(error == 0);
 204 }
 205
 206 /*
 207  * ZFS_IOC_OBJSET_STATS entry point.
 208  */
 209 int
 210 zvol_get_stats(objset_t *os, nvlist_t *nv)
 211 {
 212         int error;
 213         dmu_object_info_t *doi;
 214         uint64_t val;
 215
 216         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &val);
 217         if (error)
 218                 return (SET_ERROR(error));
 219
 220         dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLSIZE, val);
 221         doi = kmem_alloc(sizeof (dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 222         error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi);
 223
 224         if (error == 0) {
 225                 dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE,
 226                     doi->doi_data_block_size);
 227         }
 228
 229         kmem_free(doi, sizeof (dmu_object_info_t));
 230
 231         return (SET_ERROR(error));
 232 }
 233
 234 static void
 235 zvol_size_changed(zvol_state_t *zv, uint64_t volsize)
 236 {
 237         struct block_device *bdev;
 238
 239         bdev = bdget_disk(zv->zv_disk, 0);
 240         if (bdev == NULL)
 241                 return;
 242 /*
 243  * 2.6.28 API change
 244  * Added check_disk_size_change() helper function.
 245  */
 246 #ifdef HAVE_CHECK_DISK_SIZE_CHANGE
 247         set_capacity(zv->zv_disk, volsize >> 9);
 248         zv->zv_volsize = volsize;
 249         check_disk_size_change(zv->zv_disk, bdev);
 250 #else
 251         zv->zv_volsize = volsize;
 252         zv->zv_changed = 1;
 253         (void) check_disk_change(bdev);
 254 #endif /* HAVE_CHECK_DISK_SIZE_CHANGE */
 255
 256         bdput(bdev);
 257 }
 258
 259 /*
 260  * Sanity check volume size.
 261  */
 262 int
 263 zvol_check_volsize(uint64_t volsize, uint64_t blocksize)
 264 {
 265         if (volsize == 0)
 266                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 267
 268         if (volsize % blocksize != 0)
 269                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 270
 271 #ifdef _ILP32
 272         if (volsize - 1 > MAXOFFSET_T)
 273                 return (SET_ERROR(EOVERFLOW));
 274 #endif
 275         return (0);
 276 }
 277
 278 /*
 279  * Ensure the zap is flushed then inform the VFS of the capacity change.
 280  */
 281 static int
 282 zvol_update_volsize(uint64_t volsize, objset_t *os)
 283 {
 284         dmu_tx_t *tx;
 285         int error;
 286
 287         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 288
 289         tx = dmu_tx_create(os);
 290         dmu_tx_hold_zap(tx, ZVOL_ZAP_OBJ, TRUE, NULL);
 291         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 292         if (error) {
 293                 dmu_tx_abort(tx);
 294                 return (SET_ERROR(error));
 295         }
 296
 297         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1,
 298             &volsize, tx);
 299         dmu_tx_commit(tx);
 300
 301         if (error == 0)
 302                 error = dmu_free_long_range(os,
 303                     ZVOL_OBJ, volsize, DMU_OBJECT_END);
 304
 305         return (error);
 306 }
 307
 308 static int
 309 zvol_update_live_volsize(zvol_state_t *zv, uint64_t volsize)
 310 {
 311         zvol_size_changed(zv, volsize);
 312
 313         /*
 314          * We should post a event here describing the expansion.  However,
 315          * the zfs_ereport_post() interface doesn't nicely support posting
 316          * events for zvols, it assumes events relate to vdevs or zios.
 317          */
 318
 319         return (0);
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Set ZFS_PROP_VOLSIZE set entry point.
 324  */
 325 int
 326 zvol_set_volsize(const char *name, uint64_t volsize)
 327 {
 328         zvol_state_t *zv = NULL;
 329         objset_t *os = NULL;
 330         int error;
 331         dmu_object_info_t *doi;
 332         uint64_t readonly;
 333         boolean_t owned = B_FALSE;
 334
 335         error = dsl_prop_get_integer(name,
 336             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_READONLY), &readonly, NULL);
 337         if (error != 0)
 338                 return (SET_ERROR(error));
 339         if (readonly)
 340                 return (SET_ERROR(EROFS));
 341
 342         mutex_enter(&zvol_state_lock);
 343         zv = zvol_find_by_name(name);
 344
 345         if (zv == NULL || zv->zv_objset == NULL) {
 346                 if ((error = dmu_objset_own(name, DMU_OST_ZVOL, B_FALSE,
 347                     FTAG, &os)) != 0) {
 348                         mutex_exit(&zvol_state_lock);
 349                         return (SET_ERROR(error));
 350                 }
 351                 owned = B_TRUE;
 352                 if (zv != NULL)
 353                         zv->zv_objset = os;
 354         } else {
 355                 os = zv->zv_objset;
 356         }
 357
 358         doi = kmem_alloc(sizeof (dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 359
 360         if ((error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi)) ||
 361             (error = zvol_check_volsize(volsize, doi->doi_data_block_size)))
 362                 goto out;
 363
 364         error = zvol_update_volsize(volsize, os);
 365         kmem_free(doi, sizeof (dmu_object_info_t));
 366
 367         if (error == 0 && zv != NULL)
 368                 error = zvol_update_live_volsize(zv, volsize);
 369 out:
 370         if (owned) {
 371                 dmu_objset_disown(os, FTAG);
 372                 if (zv != NULL)
 373                         zv->zv_objset = NULL;
 374         }
 375         mutex_exit(&zvol_state_lock);
 376         return (error);
 377 }
 378
 379 /*
 380  * Sanity check volume block size.
 381  */
 382 int
 383 zvol_check_volblocksize(const char *name, uint64_t volblocksize)
 384 {
 385         /* Record sizes above 128k need the feature to be enabled */
 386         if (volblocksize > SPA_OLD_MAXBLOCKSIZE) {
 387                 spa_t *spa;
 388                 int error;
 389
 390                 if ((error = spa_open(name, &spa, FTAG)) != 0)
 391                         return (error);
 392
 393                 if (!spa_feature_is_enabled(spa, SPA_FEATURE_LARGE_BLOCKS)) {
 394                         spa_close(spa, FTAG);
 395                         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 396                 }
 397
 398                 /*
 399                  * We don't allow setting the property above 1MB,
 400                  * unless the tunable has been changed.
 401                  */
 402                 if (volblocksize > zfs_max_recordsize)
 403                         return (SET_ERROR(EDOM));
 404
 405                 spa_close(spa, FTAG);
 406         }
 407
 408         if (volblocksize < SPA_MINBLOCKSIZE ||
 409             volblocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE ||
 410             !ISP2(volblocksize))
 411                 return (SET_ERROR(EDOM));
 412
 413         return (0);
 414 }
 415
 416 /*
 417  * Set ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE set entry point.
 418  */
 419 int
 420 zvol_set_volblocksize(const char *name, uint64_t volblocksize)
 421 {
 422         zvol_state_t *zv;
 423         dmu_tx_t *tx;
 424         int error;
 425
 426         mutex_enter(&zvol_state_lock);
 427
 428         zv = zvol_find_by_name(name);
 429         if (zv == NULL) {
 430                 error = SET_ERROR(ENXIO);
 431                 goto out;
 432         }
 433
 434         if (zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY) {
 435                 error = SET_ERROR(EROFS);
 436                 goto out;
 437         }
 438
 439         tx = dmu_tx_create(zv->zv_objset);
 440         dmu_tx_hold_bonus(tx, ZVOL_OBJ);
 441         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 442         if (error) {
 443                 dmu_tx_abort(tx);
 444         } else {
 445                 error = dmu_object_set_blocksize(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ,
 446                     volblocksize, 0, tx);
 447                 if (error == ENOTSUP)
 448                         error = SET_ERROR(EBUSY);
 449                 dmu_tx_commit(tx);
 450                 if (error == 0)
 451                         zv->zv_volblocksize = volblocksize;
 452         }
 453 out:
 454         mutex_exit(&zvol_state_lock);
 455
 456         return (SET_ERROR(error));
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Replay a TX_WRITE ZIL transaction that didn't get committed
 461  * after a system failure
 462  */
 463 static int
 464 zvol_replay_write(zvol_state_t *zv, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
 465 {
 466         objset_t *os = zv->zv_objset;
 467         char *data = (char *)(lr + 1);  /* data follows lr_write_t */
 468         uint64_t off = lr->lr_offset;
 469         uint64_t len = lr->lr_length;
 470         dmu_tx_t *tx;
 471         int error;
 472
 473         if (byteswap)
 474                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
 475
 476         tx = dmu_tx_create(os);
 477         dmu_tx_hold_write(tx, ZVOL_OBJ, off, len);
 478         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 479         if (error) {
 480                 dmu_tx_abort(tx);
 481         } else {
 482                 dmu_write(os, ZVOL_OBJ, off, len, data, tx);
 483                 dmu_tx_commit(tx);
 484         }
 485
 486         return (SET_ERROR(error));
 487 }
 488
 489 static int
 490 zvol_replay_err(zvol_state_t *zv, lr_t *lr, boolean_t byteswap)
 491 {
 492         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 493 }
 494
 495 /*
 496  * Callback vectors for replaying records.
 497  * Only TX_WRITE is needed for zvol.
 498  */
 499 zil_replay_func_t zvol_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
 500         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* no such transaction type */
 501         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_CREATE */
 502         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKDIR */
 503         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKXATTR */
 504         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SYMLINK */
 505         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_REMOVE */
 506         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RMDIR */
 507         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_LINK */
 508         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RENAME */
 509         (zil_replay_func_t)zvol_replay_write,   /* TX_WRITE */
 510         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_TRUNCATE */
 511         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SETATTR */
 512         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_ACL */
 513 };
 514
 515 /*
 516  * zvol_log_write() handles synchronous writes using TX_WRITE ZIL transactions.
 517  *
 518  * We store data in the log buffers if it's small enough.
 519  * Otherwise we will later flush the data out via dmu_sync().
 520  */
 521 ssize_t zvol_immediate_write_sz = 32768;
 522
 523 static void
 524 zvol_log_write(zvol_state_t *zv, dmu_tx_t *tx, uint64_t offset,
 525     uint64_t size, int sync)
 526 {
 527         uint32_t blocksize = zv->zv_volblocksize;
 528         zilog_t *zilog = zv->zv_zilog;
 529         boolean_t slogging;
 530         ssize_t immediate_write_sz;
 531
 532         if (zil_replaying(zilog, tx))
 533                 return;
 534
 535         immediate_write_sz = (zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_THROUGHPUT)
 536                 ? 0 : zvol_immediate_write_sz;
 537         slogging = spa_has_slogs(zilog->zl_spa) &&
 538                 (zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY);
 539
 540         while (size) {
 541                 itx_t *itx;
 542                 lr_write_t *lr;
 543                 ssize_t len;
 544                 itx_wr_state_t write_state;
 545
 546                 /*
 547                  * Unlike zfs_log_write() we can be called with
 548                  * up to DMU_MAX_ACCESS/2 (5MB) writes.
 549                  */
 550                 if (blocksize > immediate_write_sz && !slogging &&
 551                     size >= blocksize && offset % blocksize == 0) {
 552                         write_state = WR_INDIRECT; /* uses dmu_sync */
 553                         len = blocksize;
 554                 } else if (sync) {
 555                         write_state = WR_COPIED;
 556                         len = MIN(ZIL_MAX_LOG_DATA, size);
 557                 } else {
 558                         write_state = WR_NEED_COPY;
 559                         len = MIN(ZIL_MAX_LOG_DATA, size);
 560                 }
 561
 562                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr) +
 563                     (write_state == WR_COPIED ? len : 0));
 564                 lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 565                 if (write_state == WR_COPIED && dmu_read(zv->zv_objset,
 566                     ZVOL_OBJ, offset, len, lr+1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
 567                         zil_itx_destroy(itx);
 568                         itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
 569                         lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 570                         write_state = WR_NEED_COPY;
 571                 }
 572
 573                 itx->itx_wr_state = write_state;
 574                 if (write_state == WR_NEED_COPY)
 575                         itx->itx_sod += len;
 576                 lr->lr_foid = ZVOL_OBJ;
 577                 lr->lr_offset = offset;
 578                 lr->lr_length = len;
 579                 lr->lr_blkoff = 0;
 580                 BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
 581
 582                 itx->itx_private = zv;
 583                 itx->itx_sync = sync;
 584
 585                 (void) zil_itx_assign(zilog, itx, tx);
 586
 587                 offset += len;
 588                 size -= len;
 589         }
 590 }
 591
 592 static int
 593 zvol_write(struct bio *bio)
 594 {
 595         zvol_state_t *zv = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
 596         uint64_t offset = BIO_BI_SECTOR(bio) << 9;
 597         uint64_t size = BIO_BI_SIZE(bio);
 598         int error = 0;
 599         dmu_tx_t *tx;
 600         rl_t *rl;
 601
 602         if (bio->bi_rw & VDEV_REQ_FLUSH)
 603                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 604
 605         /*
 606          * Some requests are just for flush and nothing else.
 607          */
 608         if (size == 0)
 609                 goto out;
 610
 611         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_WRITER);
 612
 613         tx = dmu_tx_create(zv->zv_objset);
 614         dmu_tx_hold_write(tx, ZVOL_OBJ, offset, size);
 615
 616         /* This will only fail for ENOSPC */
 617         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 618         if (error) {
 619                 dmu_tx_abort(tx);
 620                 zfs_range_unlock(rl);
 621                 goto out;
 622         }
 623
 624         error = dmu_write_bio(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, bio, tx);
 625         if (error == 0)
 626                 zvol_log_write(zv, tx, offset, size,
 627                     !!(bio->bi_rw & VDEV_REQ_FUA));
 628
 629         dmu_tx_commit(tx);
 630         zfs_range_unlock(rl);
 631
 632         if ((bio->bi_rw & VDEV_REQ_FUA) ||
 633             zv->zv_objset->os_sync == ZFS_SYNC_ALWAYS)
 634                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 635
 636 out:
 637         return (error);
 638 }
 639
 640 static int
 641 zvol_discard(struct bio *bio)
 642 {
 643         zvol_state_t *zv = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
 644         uint64_t start = BIO_BI_SECTOR(bio) << 9;
 645         uint64_t size = BIO_BI_SIZE(bio);
 646         uint64_t end = start + size;
 647         int error;
 648         rl_t *rl;
 649
 650         if (end > zv->zv_volsize)
 651                 return (SET_ERROR(EIO));
 652
 653         /*
 654          * Align the request to volume block boundaries when REQ_SECURE is
 655          * available, but not requested. If we don't, then this will force
 656          * dnode_free_range() to zero out the unaligned parts, which is slow
 657          * (read-modify-write) and useless since we are not freeing any space
 658          * by doing so. Kernels that do not support REQ_SECURE (2.6.32 through
 659          * 2.6.35) will not receive this optimization.
 660          */
 661 #ifdef REQ_SECURE
 662         if (!(bio->bi_rw & REQ_SECURE)) {
 663                 start = P2ROUNDUP(start, zv->zv_volblocksize);
 664                 end = P2ALIGN(end, zv->zv_volblocksize);
 665         }
 666 #endif
 667
 668         if (start >= end)
 669                 return (0);
 670
 671         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, start, size, RL_WRITER);
 672
 673         error = dmu_free_long_range(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, start, size);
 674
 675         /*
 676          * TODO: maybe we should add the operation to the log.
 677          */
 678
 679         zfs_range_unlock(rl);
 680
 681         return (error);
 682 }
 683
 684 static int
 685 zvol_read(struct bio *bio)
 686 {
 687         zvol_state_t *zv = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
 688         uint64_t offset = BIO_BI_SECTOR(bio) << 9;
 689         uint64_t len = BIO_BI_SIZE(bio);
 690         int error;
 691         rl_t *rl;
 692
 693         if (len == 0)
 694                 return (0);
 695
 696
 697         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, len, RL_READER);
 698
 699         error = dmu_read_bio(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, bio);
 700
 701         zfs_range_unlock(rl);
 702
 703         /* convert checksum errors into IO errors */
 704         if (error == ECKSUM)
 705                 error = SET_ERROR(EIO);
 706
 707         return (error);
 708 }
 709
 710 static MAKE_REQUEST_FN_RET
 711 zvol_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 712 {
 713         zvol_state_t *zv = q->queuedata;
 714         fstrans_cookie_t cookie = spl_fstrans_mark();
 715         uint64_t offset = BIO_BI_SECTOR(bio);
 716         unsigned int sectors = bio_sectors(bio);
 717         int rw = bio_data_dir(bio);
 718 #ifdef HAVE_GENERIC_IO_ACCT
 719         unsigned long start = jiffies;
 720 #endif
 721         int error = 0;
 722
 723         if (bio_has_data(bio) && offset + sectors >
 724             get_capacity(zv->zv_disk)) {
 725                 printk(KERN_INFO
 726                     "%s: bad access: block=%llu, count=%lu\n",
 727                     zv->zv_disk->disk_name,
 728                     (long long unsigned)offset,
 729                     (long unsigned)sectors);
 730                 error = SET_ERROR(EIO);
 731                 goto out1;
 732         }
 733
 734         generic_start_io_acct(rw, sectors, &zv->zv_disk->part0);
 735
 736         if (rw == WRITE) {
 737                 if (unlikely(zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY)) {
 738                         error = SET_ERROR(EROFS);
 739                         goto out2;
 740                 }
 741
 742                 if (bio->bi_rw & VDEV_REQ_DISCARD) {
 743                         error = zvol_discard(bio);
 744                         goto out2;
 745                 }
 746
 747                 error = zvol_write(bio);
 748         } else
 749                 error = zvol_read(bio);
 750
 751 out2:
 752         generic_end_io_acct(rw, &zv->zv_disk->part0, start);
 753 out1:
 754         bio_endio(bio, -error);
 755         spl_fstrans_unmark(cookie);
 756 #ifdef HAVE_MAKE_REQUEST_FN_RET_INT
 757         return (0);
 758 #endif
 759 }
 760
 761 static void
 762 zvol_get_done(zgd_t *zgd, int error)
 763 {
 764         if (zgd->zgd_db)
 765                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
 766
 767         zfs_range_unlock(zgd->zgd_rl);
 768
 769         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
 770                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
 771
 772         kmem_free(zgd, sizeof (zgd_t));
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Get data to generate a TX_WRITE intent log record.
 777  */
 778 static int
 779 zvol_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
 780 {
 781         zvol_state_t *zv = arg;
 782         objset_t *os = zv->zv_objset;
 783         uint64_t object = ZVOL_OBJ;
 784         uint64_t offset = lr->lr_offset;
 785         uint64_t size = lr->lr_length;
 786         blkptr_t *bp = &lr->lr_blkptr;
 787         dmu_buf_t *db;
 788         zgd_t *zgd;
 789         int error;
 790
 791         ASSERT(zio != NULL);
 792         ASSERT(size != 0);
 793
 794         zgd = (zgd_t *)kmem_zalloc(sizeof (zgd_t), KM_SLEEP);
 795         zgd->zgd_zilog = zv->zv_zilog;
 796         zgd->zgd_rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_READER);
 797
 798         /*
 799          * Write records come in two flavors: immediate and indirect.
 800          * For small writes it's cheaper to store the data with the
 801          * log record (immediate); for large writes it's cheaper to
 802          * sync the data and get a pointer to it (indirect) so that
 803          * we don't have to write the data twice.
 804          */
 805         if (buf != NULL) { /* immediate write */
 806                 error = dmu_read(os, object, offset, size, buf,
 807                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
 808         } else {
 809                 size = zv->zv_volblocksize;
 810                 offset = P2ALIGN_TYPED(offset, size, uint64_t);
 811                 error = dmu_buf_hold(os, object, offset, zgd, &db,
 812                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
 813                 if (error == 0) {
 814                         blkptr_t *obp = dmu_buf_get_blkptr(db);
 815                         if (obp) {
 816                                 ASSERT(BP_IS_HOLE(bp));
 817                                 *bp = *obp;
 818                         }
 819
 820                         zgd->zgd_db = db;
 821                         zgd->zgd_bp = &lr->lr_blkptr;
 822
 823                         ASSERT(db != NULL);
 824                         ASSERT(db->db_offset == offset);
 825                         ASSERT(db->db_size == size);
 826
 827                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
 828                             zvol_get_done, zgd);
 829
 830                         if (error == 0)
 831                                 return (0);
 832                 }
 833         }
 834
 835         zvol_get_done(zgd, error);
 836
 837         return (SET_ERROR(error));
 838 }
 839
 840 /*
 841  * The zvol_state_t's are inserted in increasing MINOR(dev_t) order.
 842  */
 843 static void
 844 zvol_insert(zvol_state_t *zv_insert)
 845 {
 846         zvol_state_t *zv = NULL;
 847
 848         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 849         ASSERT3U(MINOR(zv_insert->zv_dev) & ZVOL_MINOR_MASK, ==, 0);
 850         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 851             zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 852                 if (MINOR(zv->zv_dev) > MINOR(zv_insert->zv_dev))
 853                         break;
 854         }
 855
 856         list_insert_before(&zvol_state_list, zv, zv_insert);
 857 }
 858
 859 /*
 860  * Simply remove the zvol from to list of zvols.
 861  */
 862 static void
 863 zvol_remove(zvol_state_t *zv_remove)
 864 {
 865         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 866         list_remove(&zvol_state_list, zv_remove);
 867 }
 868
 869 static int
 870 zvol_first_open(zvol_state_t *zv)
 871 {
 872         objset_t *os;
 873         uint64_t volsize;
 874         int locked = 0;
 875         int error;
 876         uint64_t ro;
 877
 878         /*
 879          * In all other cases the spa_namespace_lock is taken before the
 880          * bdev->bd_mutex lock.  But in this case the Linux __blkdev_get()
 881          * function calls fops->open() with the bdev->bd_mutex lock held.
 882          *
 883          * To avoid a potential lock inversion deadlock we preemptively
 884          * try to take the spa_namespace_lock().  Normally it will not
 885          * be contended and this is safe because spa_open_common() handles
 886          * the case where the caller already holds the spa_namespace_lock.
 887          *
 888          * When it is contended we risk a lock inversion if we were to
 889          * block waiting for the lock.  Luckily, the __blkdev_get()
 890          * function allows us to return -ERESTARTSYS which will result in
 891          * bdev->bd_mutex being dropped, reacquired, and fops->open() being
 892          * called again.  This process can be repeated safely until both
 893          * locks are acquired.
 894          */
 895         if (!mutex_owned(&spa_namespace_lock)) {
 896                 locked = mutex_tryenter(&spa_namespace_lock);
 897                 if (!locked)
 898                         return (-SET_ERROR(ERESTARTSYS));
 899         }
 900
 901         error = dsl_prop_get_integer(zv->zv_name, "readonly", &ro, NULL);
 902         if (error)
 903                 goto out_mutex;
 904
 905         /* lie and say we're read-only */
 906         error = dmu_objset_own(zv->zv_name, DMU_OST_ZVOL, 1, zvol_tag, &os);
 907         if (error)
 908                 goto out_mutex;
 909
 910         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
 911         if (error) {
 912                 dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
 913                 goto out_mutex;
 914         }
 915
 916         zv->zv_objset = os;
 917         error = dmu_bonus_hold(os, ZVOL_OBJ, zvol_tag, &zv->zv_dbuf);
 918         if (error) {
 919                 dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
 920                 goto out_mutex;
 921         }
 922
 923         set_capacity(zv->zv_disk, volsize >> 9);
 924         zv->zv_volsize = volsize;
 925         zv->zv_zilog = zil_open(os, zvol_get_data);
 926
 927         if (ro || dmu_objset_is_snapshot(os) ||
 928             !spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
 929                 set_disk_ro(zv->zv_disk, 1);
 930                 zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
 931         } else {
 932                 set_disk_ro(zv->zv_disk, 0);
 933                 zv->zv_flags &= ~ZVOL_RDONLY;
 934         }
 935
 936 out_mutex:
 937         if (locked)
 938                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
 939
 940         return (SET_ERROR(-error));
 941 }
 942
 943 static void
 944 zvol_last_close(zvol_state_t *zv)
 945 {
 946         zil_close(zv->zv_zilog);
 947         zv->zv_zilog = NULL;
 948
 949         dmu_buf_rele(zv->zv_dbuf, zvol_tag);
 950         zv->zv_dbuf = NULL;
 951
 952         /*
 953          * Evict cached data
 954          */
 955         if (dsl_dataset_is_dirty(dmu_objset_ds(zv->zv_objset)) &&
 956             !(zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY))
 957                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(zv->zv_objset), 0);
 958         (void) dmu_objset_evict_dbufs(zv->zv_objset);
 959
 960         dmu_objset_disown(zv->zv_objset, zvol_tag);
 961         zv->zv_objset = NULL;
 962 }
 963
 964 static int
 965 zvol_open(struct block_device *bdev, fmode_t flag)
 966 {
 967         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
 968         int error = 0, drop_mutex = 0;
 969
 970         /*
 971          * If the caller is already holding the mutex do not take it
 972          * again, this will happen as part of zvol_create_minor().
 973          * Once add_disk() is called the device is live and the kernel
 974          * will attempt to open it to read the partition information.
 975          */
 976         if (!mutex_owned(&zvol_state_lock)) {
 977                 mutex_enter(&zvol_state_lock);
 978                 drop_mutex = 1;
 979         }
 980
 981         ASSERT3P(zv, !=, NULL);
 982
 983         if (zv->zv_open_count == 0) {
 984                 error = zvol_first_open(zv);
 985                 if (error)
 986                         goto out_mutex;
 987         }
 988
 989         if ((flag & FMODE_WRITE) && (zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY)) {
 990                 error = -EROFS;
 991                 goto out_open_count;
 992         }
 993
 994         zv->zv_open_count++;
 995
 996 out_open_count:
 997         if (zv->zv_open_count == 0)
 998                 zvol_last_close(zv);
 999
1000 out_mutex:
1001         if (drop_mutex)
1002                 mutex_exit(&zvol_state_lock);
1003
1004         check_disk_change(bdev);
1005
1006         return (SET_ERROR(error));
1007 }
1008
1009 #ifdef HAVE_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS_RELEASE_VOID
1010 static void
1011 #else
1012 static int
1013 #endif
1014 zvol_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1015 {
1016         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1017         int drop_mutex = 0;
1018
1019         if (!mutex_owned(&zvol_state_lock)) {
1020                 mutex_enter(&zvol_state_lock);
1021                 drop_mutex = 1;
1022         }
1023
1024         if (zv->zv_open_count > 0) {
1025                 zv->zv_open_count--;
1026                 if (zv->zv_open_count == 0)
1027                         zvol_last_close(zv);
1028         }
1029
1030         if (drop_mutex)
1031                 mutex_exit(&zvol_state_lock);
1032
1033 #ifndef HAVE_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS_RELEASE_VOID
1034         return (0);
1035 #endif
1036 }
1037
1038 static int
1039 zvol_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1040     unsigned int cmd, unsigned long arg)
1041 {
1042         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
1043         int error = 0;
1044
1045         if (zv == NULL)
1046                 return (SET_ERROR(-ENXIO));
1047
1048         switch (cmd) {
1049         case BLKFLSBUF:
1050                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
1051                 break;
1052         case BLKZNAME:
1053                 error = copy_to_user((void *)arg, zv->zv_name, MAXNAMELEN);
1054                 break;
1055
1056         default:
1057                 error = -ENOTTY;
1058                 break;
1059
1060         }
1061
1062         return (SET_ERROR(error));
1063 }
1064
1065 #ifdef CONFIG_COMPAT
1066 static int
1067 zvol_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1068     unsigned cmd, unsigned long arg)
1069 {
1070         return (zvol_ioctl(bdev, mode, cmd, arg));
1071 }
1072 #else
1073 #define zvol_compat_ioctl       NULL
1074 #endif
1075
1076 static int zvol_media_changed(struct gendisk *disk)
1077 {
1078         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1079
1080         return (zv->zv_changed);
1081 }
1082
1083 static int zvol_revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1084 {
1085         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1086
1087         zv->zv_changed = 0;
1088         set_capacity(zv->zv_disk, zv->zv_volsize >> 9);
1089
1090         return (0);
1091 }
1092
1093 /*
1094  * Provide a simple virtual geometry for legacy compatibility.  For devices
1095  * smaller than 1 MiB a small head and sector count is used to allow very
1096  * tiny devices.  For devices over 1 Mib a standard head and sector count
1097  * is used to keep the cylinders count reasonable.
1098  */
1099 static int
1100 zvol_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
1101 {
1102         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
1103         sector_t sectors = get_capacity(zv->zv_disk);
1104
1105         if (sectors > 2048) {
1106                 geo->heads = 16;
1107                 geo->sectors = 63;
1108         } else {
1109                 geo->heads = 2;
1110                 geo->sectors = 4;
1111         }
1112
1113         geo->start = 0;
1114         geo->cylinders = sectors / (geo->heads * geo->sectors);
1115
1116         return (0);
1117 }
1118
1119 static struct kobject *
1120 zvol_probe(dev_t dev, int *part, void *arg)
1121 {
1122         zvol_state_t *zv;
1123         struct kobject *kobj;
1124
1125         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1126         zv = zvol_find_by_dev(dev);
1127         kobj = zv ? get_disk(zv->zv_disk) : NULL;
1128         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1129
1130         return (kobj);
1131 }
1132
1133 #ifdef HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS
1134 static struct block_device_operations zvol_ops = {
1135         .open                   = zvol_open,
1136         .release                = zvol_release,
1137         .ioctl                  = zvol_ioctl,
1138         .compat_ioctl           = zvol_compat_ioctl,
1139         .media_changed          = zvol_media_changed,
1140         .revalidate_disk        = zvol_revalidate_disk,
1141         .getgeo                 = zvol_getgeo,
1142         .owner                  = THIS_MODULE,
1143 };
1144
1145 #else /* HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS */
1146
1147 static int
1148 zvol_open_by_inode(struct inode *inode, struct file *file)
1149 {
1150         return (zvol_open(inode->i_bdev, file->f_mode));
1151 }
1152
1153 static int
1154 zvol_release_by_inode(struct inode *inode, struct file *file)
1155 {
1156         return (zvol_release(inode->i_bdev->bd_disk, file->f_mode));
1157 }
1158
1159 static int
1160 zvol_ioctl_by_inode(struct inode *inode, struct file *file,
1161     unsigned int cmd, unsigned long arg)
1162 {
1163         if (file == NULL || inode == NULL)
1164                 return (SET_ERROR(-EINVAL));
1165
1166         return (zvol_ioctl(inode->i_bdev, file->f_mode, cmd, arg));
1167 }
1168
1169 #ifdef CONFIG_COMPAT
1170 static long
1171 zvol_compat_ioctl_by_inode(struct file *file,
1172     unsigned int cmd, unsigned long arg)
1173 {
1174         if (file == NULL)
1175                 return (SET_ERROR(-EINVAL));
1176
1177         return (zvol_compat_ioctl(file->f_dentry->d_inode->i_bdev,
1178             file->f_mode, cmd, arg));
1179 }
1180 #else
1181 #define zvol_compat_ioctl_by_inode      NULL
1182 #endif
1183
1184 static struct block_device_operations zvol_ops = {
1185         .open                   = zvol_open_by_inode,
1186         .release                = zvol_release_by_inode,
1187         .ioctl                  = zvol_ioctl_by_inode,
1188         .compat_ioctl           = zvol_compat_ioctl_by_inode,
1189         .media_changed          = zvol_media_changed,
1190         .revalidate_disk        = zvol_revalidate_disk,
1191         .getgeo                 = zvol_getgeo,
1192         .owner                  = THIS_MODULE,
1193 };
1194 #endif /* HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS */
1195
1196 /*
1197  * Allocate memory for a new zvol_state_t and setup the required
1198  * request queue and generic disk structures for the block device.
1199  */
1200 static zvol_state_t *
1201 zvol_alloc(dev_t dev, const char *name)
1202 {
1203         zvol_state_t *zv;
1204
1205         zv = kmem_zalloc(sizeof (zvol_state_t), KM_SLEEP);
1206
1207         spin_lock_init(&zv->zv_lock);
1208         list_link_init(&zv->zv_next);
1209
1210         zv->zv_queue = blk_alloc_queue(GFP_ATOMIC);
1211         if (zv->zv_queue == NULL)
1212                 goto out_kmem;
1213
1214         blk_queue_make_request(zv->zv_queue, zvol_request);
1215
1216 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_FLUSH
1217         blk_queue_flush(zv->zv_queue, VDEV_REQ_FLUSH | VDEV_REQ_FUA);
1218 #else
1219         blk_queue_ordered(zv->zv_queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1220 #endif /* HAVE_BLK_QUEUE_FLUSH */
1221
1222         zv->zv_disk = alloc_disk(ZVOL_MINORS);
1223         if (zv->zv_disk == NULL)
1224                 goto out_queue;
1225
1226         zv->zv_queue->queuedata = zv;
1227         zv->zv_dev = dev;
1228         zv->zv_open_count = 0;
1229         strlcpy(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN);
1230
1231         mutex_init(&zv->zv_znode.z_range_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1232         avl_create(&zv->zv_znode.z_range_avl, zfs_range_compare,
1233             sizeof (rl_t), offsetof(rl_t, r_node));
1234         zv->zv_znode.z_is_zvol = TRUE;
1235
1236         zv->zv_disk->major = zvol_major;
1237         zv->zv_disk->first_minor = (dev & MINORMASK);
1238         zv->zv_disk->fops = &zvol_ops;
1239         zv->zv_disk->private_data = zv;
1240         zv->zv_disk->queue = zv->zv_queue;
1241         snprintf(zv->zv_disk->disk_name, DISK_NAME_LEN, "%s%d",
1242             ZVOL_DEV_NAME, (dev & MINORMASK));
1243
1244         return (zv);
1245
1246 out_queue:
1247         blk_cleanup_queue(zv->zv_queue);
1248 out_kmem:
1249         kmem_free(zv, sizeof (zvol_state_t));
1250
1251         return (NULL);
1252 }
1253
1254 /*
1255  * Cleanup then free a zvol_state_t which was created by zvol_alloc().
1256  */
1257 static void
1258 zvol_free(zvol_state_t *zv)
1259 {
1260         avl_destroy(&zv->zv_znode.z_range_avl);
1261         mutex_destroy(&zv->zv_znode.z_range_lock);
1262
1263         del_gendisk(zv->zv_disk);
1264         blk_cleanup_queue(zv->zv_queue);
1265         put_disk(zv->zv_disk);
1266
1267         kmem_free(zv, sizeof (zvol_state_t));
1268 }
1269
1270 static int
1271 __zvol_snapdev_hidden(const char *name)
1272 {
1273         uint64_t snapdev;
1274         char *parent;
1275         char *atp;
1276         int error = 0;
1277
1278         parent = kmem_alloc(MAXPATHLEN, KM_SLEEP);
1279         (void) strlcpy(parent, name, MAXPATHLEN);
1280
1281         if ((atp = strrchr(parent, '@')) != NULL) {
1282                 *atp = '\0';
1283                 error = dsl_prop_get_integer(parent, "snapdev", &snapdev, NULL);
1284                 if ((error == 0) && (snapdev == ZFS_SNAPDEV_HIDDEN))
1285                         error = SET_ERROR(ENODEV);
1286         }
1287
1288         kmem_free(parent, MAXPATHLEN);
1289
1290         return (SET_ERROR(error));
1291 }
1292
1293 static int
1294 __zvol_create_minor(const char *name, boolean_t ignore_snapdev)
1295 {
1296         zvol_state_t *zv;
1297         objset_t *os;
1298         dmu_object_info_t *doi;
1299         uint64_t volsize;
1300         uint64_t len;
1301         unsigned minor = 0;
1302         int error = 0;
1303
1304         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
1305
1306         zv = zvol_find_by_name(name);
1307         if (zv) {
1308                 error = SET_ERROR(EEXIST);
1309                 goto out;
1310         }
1311
1312         if (ignore_snapdev == B_FALSE) {
1313                 error = __zvol_snapdev_hidden(name);
1314                 if (error)
1315                         goto out;
1316         }
1317
1318         doi = kmem_alloc(sizeof (dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
1319
1320         error = dmu_objset_own(name, DMU_OST_ZVOL, B_TRUE, zvol_tag, &os);
1321         if (error)
1322                 goto out_doi;
1323
1324         error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi);
1325         if (error)
1326                 goto out_dmu_objset_disown;
1327
1328         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
1329         if (error)
1330                 goto out_dmu_objset_disown;
1331
1332         error = zvol_find_minor(&minor);
1333         if (error)
1334                 goto out_dmu_objset_disown;
1335
1336         zv = zvol_alloc(MKDEV(zvol_major, minor), name);
1337         if (zv == NULL) {
1338                 error = SET_ERROR(EAGAIN);
1339                 goto out_dmu_objset_disown;
1340         }
1341
1342         if (dmu_objset_is_snapshot(os))
1343                 zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
1344
1345         zv->zv_volblocksize = doi->doi_data_block_size;
1346         zv->zv_volsize = volsize;
1347         zv->zv_objset = os;
1348
1349         set_capacity(zv->zv_disk, zv->zv_volsize >> 9);
1350
1351         blk_queue_max_hw_sectors(zv->zv_queue, (DMU_MAX_ACCESS / 4) >> 9);
1352         blk_queue_max_segments(zv->zv_queue, UINT16_MAX);
1353         blk_queue_max_segment_size(zv->zv_queue, UINT_MAX);
1354         blk_queue_physical_block_size(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1355         blk_queue_io_opt(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1356         blk_queue_max_discard_sectors(zv->zv_queue,
1357             (zvol_max_discard_blocks * zv->zv_volblocksize) >> 9);
1358         blk_queue_discard_granularity(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1359         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DISCARD, zv->zv_queue);
1360 #ifdef QUEUE_FLAG_NONROT
1361         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_NONROT, zv->zv_queue);
1362 #endif
1363 #ifdef QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM
1364         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, zv->zv_queue);
1365 #endif
1366
1367         if (spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
1368                 if (zil_replay_disable)
1369                         zil_destroy(dmu_objset_zil(os), B_FALSE);
1370                 else
1371                         zil_replay(os, zv, zvol_replay_vector);
1372         }
1373
1374         /*
1375          * When udev detects the addition of the device it will immediately
1376          * invoke blkid(8) to determine the type of content on the device.
1377          * Prefetching the blocks commonly scanned by blkid(8) will speed
1378          * up this process.
1379          */
1380         len = MIN(MAX(zvol_prefetch_bytes, 0), SPA_MAXBLOCKSIZE);
1381         if (len > 0) {
1382                 dmu_prefetch(os, ZVOL_OBJ, 0, len);
1383                 dmu_prefetch(os, ZVOL_OBJ, volsize - len, len);
1384         }
1385
1386         zv->zv_objset = NULL;
1387 out_dmu_objset_disown:
1388         dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
1389 out_doi:
1390         kmem_free(doi, sizeof (dmu_object_info_t));
1391 out:
1392
1393         if (error == 0) {
1394                 zvol_insert(zv);
1395                 add_disk(zv->zv_disk);
1396         }
1397
1398         return (SET_ERROR(error));
1399 }
1400
1401 /*
1402  * Create a block device minor node and setup the linkage between it
1403  * and the specified volume.  Once this function returns the block
1404  * device is live and ready for use.
1405  */
1406 int
1407 zvol_create_minor(const char *name)
1408 {
1409         int error;
1410
1411         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1412         error = __zvol_create_minor(name, B_FALSE);
1413         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1414
1415         return (SET_ERROR(error));
1416 }
1417
1418 static int
1419 __zvol_remove_minor(const char *name)
1420 {
1421         zvol_state_t *zv;
1422
1423         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
1424
1425         zv = zvol_find_by_name(name);
1426         if (zv == NULL)
1427                 return (SET_ERROR(ENXIO));
1428
1429         if (zv->zv_open_count > 0)
1430                 return (SET_ERROR(EBUSY));
1431
1432         zvol_remove(zv);
1433         zvol_free(zv);
1434
1435         return (0);
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Remove a block device minor node for the specified volume.
1440  */
1441 int
1442 zvol_remove_minor(const char *name)
1443 {
1444         int error;
1445
1446         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1447         error = __zvol_remove_minor(name);
1448         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1449
1450         return (SET_ERROR(error));
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Rename a block device minor mode for the specified volume.
1455  */
1456 static void
1457 __zvol_rename_minor(zvol_state_t *zv, const char *newname)
1458 {
1459         int readonly = get_disk_ro(zv->zv_disk);
1460
1461         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
1462
1463         strlcpy(zv->zv_name, newname, sizeof (zv->zv_name));
1464
1465         /*
1466          * The block device's read-only state is briefly changed causing
1467          * a KOBJ_CHANGE uevent to be issued.  This ensures udev detects
1468          * the name change and fixes the symlinks.  This does not change
1469          * ZVOL_RDONLY in zv->zv_flags so the actual read-only state never
1470          * changes.  This would normally be done using kobject_uevent() but
1471          * that is a GPL-only symbol which is why we need this workaround.
1472          */
1473         set_disk_ro(zv->zv_disk, !readonly);
1474         set_disk_ro(zv->zv_disk, readonly);
1475 }
1476
1477 static int
1478 zvol_create_minors_cb(const char *dsname, void *arg)
1479 {
1480         (void) zvol_create_minor(dsname);
1481
1482         return (0);
1483 }
1484
1485 /*
1486  * Create minors for specified dataset including children and snapshots.
1487  */
1488 int
1489 zvol_create_minors(const char *name)
1490 {
1491         int error = 0;
1492
1493         if (!zvol_inhibit_dev)
1494                 error = dmu_objset_find((char *)name, zvol_create_minors_cb,
1495                     NULL, DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
1496
1497         return (SET_ERROR(error));
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Remove minors for specified dataset including children and snapshots.
1502  */
1503 void
1504 zvol_remove_minors(const char *name)
1505 {
1506         zvol_state_t *zv, *zv_next;
1507         int namelen = ((name) ? strlen(name) : 0);
1508
1509         if (zvol_inhibit_dev)
1510                 return;
1511
1512         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1513
1514         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1515                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1516
1517                 if (name == NULL || strcmp(zv->zv_name, name) == 0 ||
1518                     (strncmp(zv->zv_name, name, namelen) == 0 &&
1519                     zv->zv_name[namelen] == '/')) {
1520                         zvol_remove(zv);
1521                         zvol_free(zv);
1522                 }
1523         }
1524
1525         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Rename minors for specified dataset including children and snapshots.
1530  */
1531 void
1532 zvol_rename_minors(const char *oldname, const char *newname)
1533 {
1534         zvol_state_t *zv, *zv_next;
1535         int oldnamelen, newnamelen;
1536         char *name;
1537
1538         if (zvol_inhibit_dev)
1539                 return;
1540
1541         oldnamelen = strlen(oldname);
1542         newnamelen = strlen(newname);
1543         name = kmem_alloc(MAXNAMELEN, KM_SLEEP);
1544
1545         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1546
1547         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1548                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1549
1550                 if (strcmp(zv->zv_name, oldname) == 0) {
1551                         __zvol_rename_minor(zv, newname);
1552                 } else if (strncmp(zv->zv_name, oldname, oldnamelen) == 0 &&
1553                     (zv->zv_name[oldnamelen] == '/' ||
1554                     zv->zv_name[oldnamelen] == '@')) {
1555                         snprintf(name, MAXNAMELEN, "%s%c%s", newname,
1556                             zv->zv_name[oldnamelen],
1557                             zv->zv_name + oldnamelen + 1);
1558                         __zvol_rename_minor(zv, name);
1559                 }
1560         }
1561
1562         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1563
1564         kmem_free(name, MAXNAMELEN);
1565 }
1566
1567 static int
1568 snapdev_snapshot_changed_cb(const char *dsname, void *arg) {
1569         uint64_t snapdev = *(uint64_t *) arg;
1570
1571         if (strchr(dsname, '@') == NULL)
1572                 return (0);
1573
1574         switch (snapdev) {
1575                 case ZFS_SNAPDEV_VISIBLE:
1576                         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1577                         (void) __zvol_create_minor(dsname, B_TRUE);
1578                         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1579                         break;
1580                 case ZFS_SNAPDEV_HIDDEN:
1581                         (void) zvol_remove_minor(dsname);
1582                         break;
1583         }
1584
1585         return (0);
1586 }
1587
1588 int
1589 zvol_set_snapdev(const char *dsname, uint64_t snapdev) {
1590         (void) dmu_objset_find((char *) dsname, snapdev_snapshot_changed_cb,
1591                 &snapdev, DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
1592         /* caller should continue to modify snapdev property */
1593         return (-1);
1594 }
1595
1596 int
1597 zvol_init(void)
1598 {
1599         int error;
1600
1601         list_create(&zvol_state_list, sizeof (zvol_state_t),
1602             offsetof(zvol_state_t, zv_next));
1603
1604         mutex_init(&zvol_state_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1605
1606         error = register_blkdev(zvol_major, ZVOL_DRIVER);
1607         if (error) {
1608                 printk(KERN_INFO "ZFS: register_blkdev() failed %d\n", error);
1609                 goto out;
1610         }
1611
1612         blk_register_region(MKDEV(zvol_major, 0), 1UL << MINORBITS,
1613             THIS_MODULE, zvol_probe, NULL, NULL);
1614
1615         return (0);
1616
1617 out:
1618         mutex_destroy(&zvol_state_lock);
1619         list_destroy(&zvol_state_list);
1620
1621         return (SET_ERROR(error));
1622 }
1623
1624 void
1625 zvol_fini(void)
1626 {
1627         zvol_remove_minors(NULL);
1628         blk_unregister_region(MKDEV(zvol_major, 0), 1UL << MINORBITS);
1629         unregister_blkdev(zvol_major, ZVOL_DRIVER);
1630         mutex_destroy(&zvol_state_lock);
1631         list_destroy(&zvol_state_list);
1632 }
1633
1634 module_param(zvol_inhibit_dev, uint, 0644);
1635 MODULE_PARM_DESC(zvol_inhibit_dev, "Do not create zvol device nodes");
1636
1637 module_param(zvol_major, uint, 0444);
1638 MODULE_PARM_DESC(zvol_major, "Major number for zvol device");
1639
1640 module_param(zvol_max_discard_blocks, ulong, 0444);
1641 MODULE_PARM_DESC(zvol_max_discard_blocks, "Max number of blocks to discard");
1642
1643 module_param(zvol_prefetch_bytes, uint, 0644);
1644 MODULE_PARM_DESC(zvol_prefetch_bytes, "Prefetch N bytes at zvol start+end");