drivers/block/virtio_blk.c

   1 //#define DEBUG
   2 #include <linux/spinlock.h>
   3 #include <linux/slab.h>
   4 #include <linux/blkdev.h>
   5 #include <linux/hdreg.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/mutex.h>
   8 #include <linux/virtio.h>
   9 #include <linux/virtio_blk.h>
  10 #include <linux/scatterlist.h>
  11 #include <linux/string_helpers.h>
  12 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
  13 #include <linux/idr.h>
  14 #include <linux/blk-mq.h>
  15 #include <linux/numa.h>
  16
  17 #define PART_BITS 4
  18
  19 static int major;
  20 static DEFINE_IDA(vd_index_ida);
  21
  22 static struct workqueue_struct *virtblk_wq;
  23
  24 struct virtio_blk
  25 {
  26         struct virtio_device *vdev;
  27         struct virtqueue *vq;
  28         spinlock_t vq_lock;
  29
  30         /* The disk structure for the kernel. */
  31         struct gendisk *disk;
  32
  33         /* Process context for config space updates */
  34         struct work_struct config_work;
  35
  36         /* Lock for config space updates */
  37         struct mutex config_lock;
  38
  39         /* enable config space updates */
  40         bool config_enable;
  41
  42         /* What host tells us, plus 2 for header & tailer. */
  43         unsigned int sg_elems;
  44
  45         /* Ida index - used to track minor number allocations. */
  46         int index;
  47 };
  48
  49 struct virtblk_req
  50 {
  51         struct request *req;
  52         struct virtio_blk_outhdr out_hdr;
  53         struct virtio_scsi_inhdr in_hdr;
  54         u8 status;
  55         struct scatterlist sg[];
  56 };
  57
  58 static inline int virtblk_result(struct virtblk_req *vbr)
  59 {
  60         switch (vbr->status) {
  61         case VIRTIO_BLK_S_OK:
  62                 return 0;
  63         case VIRTIO_BLK_S_UNSUPP:
  64                 return -ENOTTY;
  65         default:
  66                 return -EIO;
  67         }
  68 }
  69
  70 static int __virtblk_add_req(struct virtqueue *vq,
  71                              struct virtblk_req *vbr,
  72                              struct scatterlist *data_sg,
  73                              bool have_data)
  74 {
  75         struct scatterlist hdr, status, cmd, sense, inhdr, *sgs[6];
  76         unsigned int num_out = 0, num_in = 0;
  77         int type = vbr->out_hdr.type & ~VIRTIO_BLK_T_OUT;
  78
  79         sg_init_one(&hdr, &vbr->out_hdr, sizeof(vbr->out_hdr));
  80         sgs[num_out++] = &hdr;
  81
  82         /*
  83          * If this is a packet command we need a couple of additional headers.
  84          * Behind the normal outhdr we put a segment with the scsi command
  85          * block, and before the normal inhdr we put the sense data and the
  86          * inhdr with additional status information.
  87          */
  88         if (type == VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
  89                 sg_init_one(&cmd, vbr->req->cmd, vbr->req->cmd_len);
  90                 sgs[num_out++] = &cmd;
  91         }
  92
  93         if (have_data) {
  94                 if (vbr->out_hdr.type & VIRTIO_BLK_T_OUT)
  95                         sgs[num_out++] = data_sg;
  96                 else
  97                         sgs[num_out + num_in++] = data_sg;
  98         }
  99
 100         if (type == VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
 101                 sg_init_one(&sense, vbr->req->sense, SCSI_SENSE_BUFFERSIZE);
 102                 sgs[num_out + num_in++] = &sense;
 103                 sg_init_one(&inhdr, &vbr->in_hdr, sizeof(vbr->in_hdr));
 104                 sgs[num_out + num_in++] = &inhdr;
 105         }
 106
 107         sg_init_one(&status, &vbr->status, sizeof(vbr->status));
 108         sgs[num_out + num_in++] = &status;
 109
 110         return virtqueue_add_sgs(vq, sgs, num_out, num_in, vbr, GFP_ATOMIC);
 111 }
 112
 113 static inline void virtblk_request_done(struct virtblk_req *vbr)
 114 {
 115         struct request *req = vbr->req;
 116         int error = virtblk_result(vbr);
 117
 118         if (req->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
 119                 req->resid_len = vbr->in_hdr.residual;
 120                 req->sense_len = vbr->in_hdr.sense_len;
 121                 req->errors = vbr->in_hdr.errors;
 122         } else if (req->cmd_type == REQ_TYPE_SPECIAL) {
 123                 req->errors = (error != 0);
 124         }
 125
 126         blk_mq_end_io(req, error);
 127 }
 128
 129 static void virtblk_done(struct virtqueue *vq)
 130 {
 131         struct virtio_blk *vblk = vq->vdev->priv;
 132         bool req_done = false;
 133         struct virtblk_req *vbr;
 134         unsigned long flags;
 135         unsigned int len;
 136
 137         spin_lock_irqsave(&vblk->vq_lock, flags);
 138         do {
 139                 virtqueue_disable_cb(vq);
 140                 while ((vbr = virtqueue_get_buf(vblk->vq, &len)) != NULL) {
 141                         virtblk_request_done(vbr);
 142                         req_done = true;
 143                 }
 144                 if (unlikely(virtqueue_is_broken(vq)))
 145                         break;
 146         } while (!virtqueue_enable_cb(vq));
 147         spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 148
 149         /* In case queue is stopped waiting for more buffers. */
 150         if (req_done)
 151                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue);
 152 }
 153
 154 static int virtio_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *req)
 155 {
 156         struct virtio_blk *vblk = hctx->queue->queuedata;
 157         struct virtblk_req *vbr = req->special;
 158         unsigned long flags;
 159         unsigned int num;
 160         const bool last = (req->cmd_flags & REQ_END) != 0;
 161
 162         BUG_ON(req->nr_phys_segments + 2 > vblk->sg_elems);
 163
 164         vbr->req = req;
 165         if (req->cmd_flags & REQ_FLUSH) {
 166                 vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_FLUSH;
 167                 vbr->out_hdr.sector = 0;
 168                 vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 169         } else {
 170                 switch (req->cmd_type) {
 171                 case REQ_TYPE_FS:
 172                         vbr->out_hdr.type = 0;
 173                         vbr->out_hdr.sector = blk_rq_pos(vbr->req);
 174                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 175                         break;
 176                 case REQ_TYPE_BLOCK_PC:
 177                         vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD;
 178                         vbr->out_hdr.sector = 0;
 179                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 180                         break;
 181                 case REQ_TYPE_SPECIAL:
 182                         vbr->out_hdr.type = VIRTIO_BLK_T_GET_ID;
 183                         vbr->out_hdr.sector = 0;
 184                         vbr->out_hdr.ioprio = req_get_ioprio(vbr->req);
 185                         break;
 186                 default:
 187                         /* We don't put anything else in the queue. */
 188                         BUG();
 189                 }
 190         }
 191
 192         num = blk_rq_map_sg(hctx->queue, vbr->req, vbr->sg);
 193         if (num) {
 194                 if (rq_data_dir(vbr->req) == WRITE)
 195                         vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_OUT;
 196                 else
 197                         vbr->out_hdr.type |= VIRTIO_BLK_T_IN;
 198         }
 199
 200         spin_lock_irqsave(&vblk->vq_lock, flags);
 201         if (__virtblk_add_req(vblk->vq, vbr, vbr->sg, num) < 0) {
 202                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 203                 spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 204                 blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
 205                 return BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY;
 206         }
 207
 208         if (last)
 209                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 210
 211         spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 212         return BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK;
 213 }
 214
 215 /* return id (s/n) string for *disk to *id_str
 216  */
 217 static int virtblk_get_id(struct gendisk *disk, char *id_str)
 218 {
 219         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 220         struct request *req;
 221         struct bio *bio;
 222         int err;
 223
 224         bio = bio_map_kern(vblk->disk->queue, id_str, VIRTIO_BLK_ID_BYTES,
 225                            GFP_KERNEL);
 226         if (IS_ERR(bio))
 227                 return PTR_ERR(bio);
 228
 229         req = blk_make_request(vblk->disk->queue, bio, GFP_KERNEL);
 230         if (IS_ERR(req)) {
 231                 bio_put(bio);
 232                 return PTR_ERR(req);
 233         }
 234
 235         req->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
 236         err = blk_execute_rq(vblk->disk->queue, vblk->disk, req, false);
 237         blk_put_request(req);
 238
 239         return err;
 240 }
 241
 242 static int virtblk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 243                              unsigned int cmd, unsigned long data)
 244 {
 245         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 246         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 247
 248         /*
 249          * Only allow the generic SCSI ioctls if the host can support it.
 250          */
 251         if (!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_SCSI))
 252                 return -ENOTTY;
 253
 254         return scsi_cmd_blk_ioctl(bdev, mode, cmd,
 255                                   (void __user *)data);
 256 }
 257
 258 /* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
 259 static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
 260 {
 261         struct virtio_blk *vblk = bd->bd_disk->private_data;
 262
 263         /* see if the host passed in geometry config */
 264         if (virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY)) {
 265                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 266                              geometry.cylinders, &geo->cylinders);
 267                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 268                              geometry.heads, &geo->heads);
 269                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 270                              geometry.sectors, &geo->sectors);
 271         } else {
 272                 /* some standard values, similar to sd */
 273                 geo->heads = 1 << 6;
 274                 geo->sectors = 1 << 5;
 275                 geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
 276         }
 277         return 0;
 278 }
 279
 280 static const struct block_device_operations virtblk_fops = {
 281         .ioctl  = virtblk_ioctl,
 282         .owner  = THIS_MODULE,
 283         .getgeo = virtblk_getgeo,
 284 };
 285
 286 static int index_to_minor(int index)
 287 {
 288         return index << PART_BITS;
 289 }
 290
 291 static int minor_to_index(int minor)
 292 {
 293         return minor >> PART_BITS;
 294 }
 295
 296 static ssize_t virtblk_serial_show(struct device *dev,
 297                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 298 {
 299         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 300         int err;
 301
 302         /* sysfs gives us a PAGE_SIZE buffer */
 303         BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < VIRTIO_BLK_ID_BYTES);
 304
 305         buf[VIRTIO_BLK_ID_BYTES] = '\0';
 306         err = virtblk_get_id(disk, buf);
 307         if (!err)
 308                 return strlen(buf);
 309
 310         if (err == -EIO) /* Unsupported? Make it empty. */
 311                 return 0;
 312
 313         return err;
 314 }
 315 DEVICE_ATTR(serial, S_IRUGO, virtblk_serial_show, NULL);
 316
 317 static void virtblk_config_changed_work(struct work_struct *work)
 318 {
 319         struct virtio_blk *vblk =
 320                 container_of(work, struct virtio_blk, config_work);
 321         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 322         struct request_queue *q = vblk->disk->queue;
 323         char cap_str_2[10], cap_str_10[10];
 324         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
 325         u64 capacity, size;
 326
 327         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 328         if (!vblk->config_enable)
 329                 goto done;
 330
 331         /* Host must always specify the capacity. */
 332         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &capacity);
 333
 334         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 335         if ((sector_t)capacity != capacity) {
 336                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 337                          (unsigned long long)capacity);
 338                 capacity = (sector_t)-1;
 339         }
 340
 341         size = capacity * queue_logical_block_size(q);
 342         string_get_size(size, STRING_UNITS_2, cap_str_2, sizeof(cap_str_2));
 343         string_get_size(size, STRING_UNITS_10, cap_str_10, sizeof(cap_str_10));
 344
 345         dev_notice(&vdev->dev,
 346                   "new size: %llu %d-byte logical blocks (%s/%s)\n",
 347                   (unsigned long long)capacity,
 348                   queue_logical_block_size(q),
 349                   cap_str_10, cap_str_2);
 350
 351         set_capacity(vblk->disk, capacity);
 352         revalidate_disk(vblk->disk);
 353         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
 354 done:
 355         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 356 }
 357
 358 static void virtblk_config_changed(struct virtio_device *vdev)
 359 {
 360         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 361
 362         queue_work(virtblk_wq, &vblk->config_work);
 363 }
 364
 365 static int init_vq(struct virtio_blk *vblk)
 366 {
 367         int err = 0;
 368
 369         /* We expect one virtqueue, for output. */
 370         vblk->vq = virtio_find_single_vq(vblk->vdev, virtblk_done, "requests");
 371         if (IS_ERR(vblk->vq))
 372                 err = PTR_ERR(vblk->vq);
 373
 374         return err;
 375 }
 376
 377 /*
 378  * Legacy naming scheme used for virtio devices.  We are stuck with it for
 379  * virtio blk but don't ever use it for any new driver.
 380  */
 381 static int virtblk_name_format(char *prefix, int index, char *buf, int buflen)
 382 {
 383         const int base = 'z' - 'a' + 1;
 384         char *begin = buf + strlen(prefix);
 385         char *end = buf + buflen;
 386         char *p;
 387         int unit;
 388
 389         p = end - 1;
 390         *p = '\0';
 391         unit = base;
 392         do {
 393                 if (p == begin)
 394                         return -EINVAL;
 395                 *--p = 'a' + (index % unit);
 396                 index = (index / unit) - 1;
 397         } while (index >= 0);
 398
 399         memmove(begin, p, end - p);
 400         memcpy(buf, prefix, strlen(prefix));
 401
 402         return 0;
 403 }
 404
 405 static int virtblk_get_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 406 {
 407         u8 writeback;
 408         int err;
 409
 410         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
 411                                    struct virtio_blk_config, wce,
 412                                    &writeback);
 413         if (err)
 414                 writeback = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_WCE);
 415
 416         return writeback;
 417 }
 418
 419 static void virtblk_update_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 420 {
 421         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vdev);
 422         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 423
 424         if (writeback)
 425                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, REQ_FLUSH);
 426         else
 427                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, 0);
 428
 429         revalidate_disk(vblk->disk);
 430 }
 431
 432 static const char *const virtblk_cache_types[] = {
 433         "write through", "write back"
 434 };
 435
 436 static ssize_t
 437 virtblk_cache_type_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 438                          const char *buf, size_t count)
 439 {
 440         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 441         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 442         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 443         int i;
 444
 445         BUG_ON(!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE));
 446         for (i = ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types); --i >= 0; )
 447                 if (sysfs_streq(buf, virtblk_cache_types[i]))
 448                         break;
 449
 450         if (i < 0)
 451                 return -EINVAL;
 452
 453         virtio_cwrite8(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, wce), i);
 454         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 455         return count;
 456 }
 457
 458 static ssize_t
 459 virtblk_cache_type_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 460                          char *buf)
 461 {
 462         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 463         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 464         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vblk->vdev);
 465
 466         BUG_ON(writeback >= ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types));
 467         return snprintf(buf, 40, "%s\n", virtblk_cache_types[writeback]);
 468 }
 469
 470 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_ro =
 471         __ATTR(cache_type, S_IRUGO,
 472                virtblk_cache_type_show, NULL);
 473 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_rw =
 474         __ATTR(cache_type, S_IRUGO|S_IWUSR,
 475                virtblk_cache_type_show, virtblk_cache_type_store);
 476
 477 static struct blk_mq_ops virtio_mq_ops = {
 478         .queue_rq       = virtio_queue_rq,
 479         .map_queue      = blk_mq_map_queue,
 480         .alloc_hctx     = blk_mq_alloc_single_hw_queue,
 481         .free_hctx      = blk_mq_free_single_hw_queue,
 482 };
 483
 484 static struct blk_mq_reg virtio_mq_reg = {
 485         .ops            = &virtio_mq_ops,
 486         .nr_hw_queues   = 1,
 487         .queue_depth    = 64,
 488         .numa_node      = NUMA_NO_NODE,
 489         .flags          = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE,
 490 };
 491
 492 static void virtblk_init_vbr(void *data, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 493                              struct request *rq, unsigned int nr)
 494 {
 495         struct virtio_blk *vblk = data;
 496         struct virtblk_req *vbr = rq->special;
 497
 498         sg_init_table(vbr->sg, vblk->sg_elems);
 499 }
 500
 501 static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
 502 {
 503         struct virtio_blk *vblk;
 504         struct request_queue *q;
 505         int err, index;
 506
 507         u64 cap;
 508         u32 v, blk_size, sg_elems, opt_io_size;
 509         u16 min_io_size;
 510         u8 physical_block_exp, alignment_offset;
 511
 512         err = ida_simple_get(&vd_index_ida, 0, minor_to_index(1 << MINORBITS),
 513                              GFP_KERNEL);
 514         if (err < 0)
 515                 goto out;
 516         index = err;
 517
 518         /* We need to know how many segments before we allocate. */
 519         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
 520                                    struct virtio_blk_config, seg_max,
 521                                    &sg_elems);
 522
 523         /* We need at least one SG element, whatever they say. */
 524         if (err || !sg_elems)
 525                 sg_elems = 1;
 526
 527         /* We need an extra sg elements at head and tail. */
 528         sg_elems += 2;
 529         vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
 530         if (!vblk) {
 531                 err = -ENOMEM;
 532                 goto out_free_index;
 533         }
 534
 535         vblk->vdev = vdev;
 536         vblk->sg_elems = sg_elems;
 537         mutex_init(&vblk->config_lock);
 538
 539         INIT_WORK(&vblk->config_work, virtblk_config_changed_work);
 540         vblk->config_enable = true;
 541
 542         err = init_vq(vblk);
 543         if (err)
 544                 goto out_free_vblk;
 545         spin_lock_init(&vblk->vq_lock);
 546
 547         /* FIXME: How many partitions?  How long is a piece of string? */
 548         vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
 549         if (!vblk->disk) {
 550                 err = -ENOMEM;
 551                 goto out_free_vq;
 552         }
 553
 554         virtio_mq_reg.cmd_size =
 555                 sizeof(struct virtblk_req) +
 556                 sizeof(struct scatterlist) * sg_elems;
 557
 558         q = vblk->disk->queue = blk_mq_init_queue(&virtio_mq_reg, vblk);
 559         if (!q) {
 560                 err = -ENOMEM;
 561                 goto out_put_disk;
 562         }
 563
 564         blk_mq_init_commands(q, virtblk_init_vbr, vblk);
 565
 566         q->queuedata = vblk;
 567
 568         virtblk_name_format("vd", index, vblk->disk->disk_name, DISK_NAME_LEN);
 569
 570         vblk->disk->major = major;
 571         vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
 572         vblk->disk->private_data = vblk;
 573         vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
 574         vblk->disk->driverfs_dev = &vdev->dev;
 575         vblk->index = index;
 576
 577         /* configure queue flush support */
 578         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 579
 580         /* If disk is read-only in the host, the guest should obey */
 581         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_RO))
 582                 set_disk_ro(vblk->disk, 1);
 583
 584         /* Host must always specify the capacity. */
 585         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &cap);
 586
 587         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 588         if ((sector_t)cap != cap) {
 589                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 590                          (unsigned long long)cap);
 591                 cap = (sector_t)-1;
 592         }
 593         set_capacity(vblk->disk, cap);
 594
 595         /* We can handle whatever the host told us to handle. */
 596         blk_queue_max_segments(q, vblk->sg_elems-2);
 597
 598         /* No need to bounce any requests */
 599         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_ANY);
 600
 601         /* No real sector limit. */
 602         blk_queue_max_hw_sectors(q, -1U);
 603
 604         /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
 605          * segments. */
 606         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
 607                                    struct virtio_blk_config, size_max, &v);
 608         if (!err)
 609                 blk_queue_max_segment_size(q, v);
 610         else
 611                 blk_queue_max_segment_size(q, -1U);
 612
 613         /* Host can optionally specify the block size of the device */
 614         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
 615                                    struct virtio_blk_config, blk_size,
 616                                    &blk_size);
 617         if (!err)
 618                 blk_queue_logical_block_size(q, blk_size);
 619         else
 620                 blk_size = queue_logical_block_size(q);
 621
 622         /* Use topology information if available */
 623         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 624                                    struct virtio_blk_config, physical_block_exp,
 625                                    &physical_block_exp);
 626         if (!err && physical_block_exp)
 627                 blk_queue_physical_block_size(q,
 628                                 blk_size * (1 << physical_block_exp));
 629
 630         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 631                                    struct virtio_blk_config, alignment_offset,
 632                                    &alignment_offset);
 633         if (!err && alignment_offset)
 634                 blk_queue_alignment_offset(q, blk_size * alignment_offset);
 635
 636         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 637                                    struct virtio_blk_config, min_io_size,
 638                                    &min_io_size);
 639         if (!err && min_io_size)
 640                 blk_queue_io_min(q, blk_size * min_io_size);
 641
 642         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 643                                    struct virtio_blk_config, opt_io_size,
 644                                    &opt_io_size);
 645         if (!err && opt_io_size)
 646                 blk_queue_io_opt(q, blk_size * opt_io_size);
 647
 648         add_disk(vblk->disk);
 649         err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk), &dev_attr_serial);
 650         if (err)
 651                 goto out_del_disk;
 652
 653         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE))
 654                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 655                                          &dev_attr_cache_type_rw);
 656         else
 657                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 658                                          &dev_attr_cache_type_ro);
 659         if (err)
 660                 goto out_del_disk;
 661         return 0;
 662
 663 out_del_disk:
 664         del_gendisk(vblk->disk);
 665         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 666 out_put_disk:
 667         put_disk(vblk->disk);
 668 out_free_vq:
 669         vdev->config->del_vqs(vdev);
 670 out_free_vblk:
 671         kfree(vblk);
 672 out_free_index:
 673         ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 674 out:
 675         return err;
 676 }
 677
 678 static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
 679 {
 680         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 681         int index = vblk->index;
 682         int refc;
 683
 684         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 685         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 686         vblk->config_enable = false;
 687         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 688
 689         del_gendisk(vblk->disk);
 690         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 691
 692         /* Stop all the virtqueues. */
 693         vdev->config->reset(vdev);
 694
 695         flush_work(&vblk->config_work);
 696
 697         refc = atomic_read(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj.kref.refcount);
 698         put_disk(vblk->disk);
 699         vdev->config->del_vqs(vdev);
 700         kfree(vblk);
 701
 702         /* Only free device id if we don't have any users */
 703         if (refc == 1)
 704                 ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 705 }
 706
 707 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 708 static int virtblk_freeze(struct virtio_device *vdev)
 709 {
 710         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 711
 712         /* Ensure we don't receive any more interrupts */
 713         vdev->config->reset(vdev);
 714
 715         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 716         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 717         vblk->config_enable = false;
 718         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 719
 720         flush_work(&vblk->config_work);
 721
 722         blk_mq_stop_hw_queues(vblk->disk->queue);
 723
 724         vdev->config->del_vqs(vdev);
 725         return 0;
 726 }
 727
 728 static int virtblk_restore(struct virtio_device *vdev)
 729 {
 730         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 731         int ret;
 732
 733         vblk->config_enable = true;
 734         ret = init_vq(vdev->priv);
 735         if (!ret)
 736                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue);
 737
 738         return ret;
 739 }
 740 #endif
 741
 742 static const struct virtio_device_id id_table[] = {
 743         { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 744         { 0 },
 745 };
 746
 747 static unsigned int features[] = {
 748         VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
 749         VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE, VIRTIO_BLK_F_SCSI,
 750         VIRTIO_BLK_F_WCE, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE
 751 };
 752
 753 static struct virtio_driver virtio_blk = {
 754         .feature_table          = features,
 755         .feature_table_size     = ARRAY_SIZE(features),
 756         .driver.name            = KBUILD_MODNAME,
 757         .driver.owner           = THIS_MODULE,
 758         .id_table               = id_table,
 759         .probe                  = virtblk_probe,
 760         .remove                 = virtblk_remove,
 761         .config_changed         = virtblk_config_changed,
 762 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 763         .freeze                 = virtblk_freeze,
 764         .restore                = virtblk_restore,
 765 #endif
 766 };
 767
 768 static int __init init(void)
 769 {
 770         int error;
 771
 772         virtblk_wq = alloc_workqueue("virtio-blk", 0, 0);
 773         if (!virtblk_wq)
 774                 return -ENOMEM;
 775
 776         major = register_blkdev(0, "virtblk");
 777         if (major < 0) {
 778                 error = major;
 779                 goto out_destroy_workqueue;
 780         }
 781
 782         error = register_virtio_driver(&virtio_blk);
 783         if (error)
 784                 goto out_unregister_blkdev;
 785         return 0;
 786
 787 out_unregister_blkdev:
 788         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 789 out_destroy_workqueue:
 790         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 791         return error;
 792 }
 793
 794 static void __exit fini(void)
 795 {
 796         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 797         unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
 798         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 799 }
 800 module_init(init);
 801 module_exit(fini);
 802
 803 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 804 MODULE_DESCRIPTION("Virtio block driver");
 805 MODULE_LICENSE("GPL");