Quelle  blk-ia-ranges.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  Block device concurrent positioning ranges.
 *
 *  Copyright (C) 2021 Western Digital Corporation or its Affiliates.
 */
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/init.h>

#include "blk.h"

static ssize_t
blk_ia_range_sector_show(struct blk_independent_access_range *iar,
    char *buf)
{
 return sprintf(buf, "%llu\n", iar->sector);
}

static ssize_t
blk_ia_range_nr_sectors_show(struct blk_independent_access_range *iar,
        char *buf)
{
 return sprintf(buf, "%llu\n", iar->nr_sectors);
}

struct blk_ia_range_sysfs_entry {
 struct attribute attr;
 ssize_t (*show)(struct blk_independent_access_range *iar, char *buf);
};

static struct blk_ia_range_sysfs_entry blk_ia_range_sector_entry = {
 .attr = { .name = "sector", .mode = 0444 },
 .show = blk_ia_range_sector_show,
};

static struct blk_ia_range_sysfs_entry blk_ia_range_nr_sectors_entry = {
 .attr = { .name = "nr_sectors", .mode = 0444 },
 .show = blk_ia_range_nr_sectors_show,
};

static struct attribute *blk_ia_range_attrs[] = {
 &blk_ia_range_sector_entry.attr,
 &blk_ia_range_nr_sectors_entry.attr,
 NULL,
};
ATTRIBUTE_GROUPS(blk_ia_range);

static ssize_t blk_ia_range_sysfs_show(struct kobject *kobj,
          struct attribute *attr, char *buf)
{
 struct blk_ia_range_sysfs_entry *entry =
  container_of(attr, struct blk_ia_range_sysfs_entry, attr);
 struct blk_independent_access_range *iar =
  container_of(kobj, struct blk_independent_access_range, kobj);

 return entry->show(iar, buf);
}

static const struct sysfs_ops blk_ia_range_sysfs_ops = {
 .show = blk_ia_range_sysfs_show,
};

/*
 * Independent access range entries are not freed individually, but alltogether
 * with struct blk_independent_access_ranges and its array of ranges. Since
 * kobject_add() takes a reference on the parent kobject contained in
 * struct blk_independent_access_ranges, the array of independent access range
 * entries cannot be freed until kobject_del() is called for all entries.
 * So we do not need to do anything here, but still need this no-op release
 * operation to avoid complaints from the kobject code.
 */
static void blk_ia_range_sysfs_nop_release(struct kobject *kobj)
{
}

static const struct kobj_type blk_ia_range_ktype = {
 .sysfs_ops = &blk_ia_range_sysfs_ops,
 .default_groups = blk_ia_range_groups,
 .release = blk_ia_range_sysfs_nop_release,
};

/*
 * This will be executed only after all independent access range entries are
 * removed with kobject_del(), at which point, it is safe to free everything,
 * including the array of ranges.
 */
static void blk_ia_ranges_sysfs_release(struct kobject *kobj)
{
 struct blk_independent_access_ranges *iars =
  container_of(kobj, struct blk_independent_access_ranges, kobj);

 kfree(iars);
}

static const struct kobj_type blk_ia_ranges_ktype = {
 .release = blk_ia_ranges_sysfs_release,
};

/**
 * disk_register_independent_access_ranges - register with sysfs a set of
 * independent access ranges
 * @disk: Target disk
 *
 * Register with sysfs a set of independent access ranges for @disk.
 */
int disk_register_independent_access_ranges(struct gendisk *disk)
{
 struct blk_independent_access_ranges *iars = disk->ia_ranges;
 struct request_queue *q = disk->queue;
 int i, ret;

 lockdep_assert_held(&q->sysfs_lock);

 if (!iars)
  return 0;

 /*
 * At this point, iars is the new set of sector access ranges that needs
 * to be registered with sysfs.
 */
 WARN_ON(iars->sysfs_registered);
 ret = kobject_init_and_add(&iars->kobj, &blk_ia_ranges_ktype,
       &disk->queue_kobj, "%s",
       "independent_access_ranges");
 if (ret) {
  disk->ia_ranges = NULL;
  kobject_put(&iars->kobj);
  return ret;
 }

 for (i = 0; i < iars->nr_ia_ranges; i++) {
  ret = kobject_init_and_add(&iars->ia_range[i].kobj,
        &blk_ia_range_ktype, &iars->kobj,
        "%d", i);
  if (ret) {
   while (--i >= 0)
    kobject_del(&iars->ia_range[i].kobj);
   kobject_del(&iars->kobj);
   kobject_put(&iars->kobj);
   return ret;
  }
 }

 iars->sysfs_registered = true;

 return 0;
}

void disk_unregister_independent_access_ranges(struct gendisk *disk)
{
 struct request_queue *q = disk->queue;
 struct blk_independent_access_ranges *iars = disk->ia_ranges;
 int i;

 lockdep_assert_held(&q->sysfs_lock);

 if (!iars)
  return;

 if (iars->sysfs_registered) {
  for (i = 0; i < iars->nr_ia_ranges; i++)
   kobject_del(&iars->ia_range[i].kobj);
  kobject_del(&iars->kobj);
  kobject_put(&iars->kobj);
 } else {
  kfree(iars);
 }

 disk->ia_ranges = NULL;
}

static struct blk_independent_access_range *
disk_find_ia_range(struct blk_independent_access_ranges *iars,
    sector_t sector)
{
 struct blk_independent_access_range *iar;
 int i;

 for (i = 0; i < iars->nr_ia_ranges; i++) {
  iar = &iars->ia_range[i];
  if (sector >= iar->sector &&
      sector < iar->sector + iar->nr_sectors)
   return iar;
 }

 return NULL;
}

static bool disk_check_ia_ranges(struct gendisk *disk,
    struct blk_independent_access_ranges *iars)
{
 struct blk_independent_access_range *iar, *tmp;
 sector_t capacity = get_capacity(disk);
 sector_t sector = 0;
 int i;

 if (WARN_ON_ONCE(!iars->nr_ia_ranges))
  return false;

 /*
 * While sorting the ranges in increasing LBA order, check that the
 * ranges do not overlap, that there are no sector holes and that all
 * sectors belong to one range.
 */
 for (i = 0; i < iars->nr_ia_ranges; i++) {
  tmp = disk_find_ia_range(iars, sector);
  if (!tmp || tmp->sector != sector) {
   pr_warn("Invalid non-contiguous independent access ranges\n");
   return false;
  }

  iar = &iars->ia_range[i];
  if (tmp != iar) {
   swap(iar->sector, tmp->sector);
   swap(iar->nr_sectors, tmp->nr_sectors);
  }

  sector += iar->nr_sectors;
 }

 if (sector != capacity) {
  pr_warn("Independent access ranges do not match disk capacity\n");
  return false;
 }

 return true;
}

static bool disk_ia_ranges_changed(struct gendisk *disk,
       struct blk_independent_access_ranges *new)
{
 struct blk_independent_access_ranges *old = disk->ia_ranges;
 int i;

 if (!old)
  return true;

 if (old->nr_ia_ranges != new->nr_ia_ranges)
  return true;

 for (i = 0; i < old->nr_ia_ranges; i++) {
  if (new->ia_range[i].sector != old->ia_range[i].sector ||
      new->ia_range[i].nr_sectors != old->ia_range[i].nr_sectors)
   return true;
 }

 return false;
}

/**
 * disk_alloc_independent_access_ranges - Allocate an independent access ranges
 *                                        data structure
 * @disk: target disk
 * @nr_ia_ranges: Number of independent access ranges
 *
 * Allocate a struct blk_independent_access_ranges structure with @nr_ia_ranges
 * access range descriptors.
 */
struct blk_independent_access_ranges *
disk_alloc_independent_access_ranges(struct gendisk *disk, int nr_ia_ranges)
{
 struct blk_independent_access_ranges *iars;

 iars = kzalloc_node(struct_size(iars, ia_range, nr_ia_ranges),
       GFP_KERNEL, disk->queue->node);
 if (iars)
  iars->nr_ia_ranges = nr_ia_ranges;
 return iars;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_alloc_independent_access_ranges);

/**
 * disk_set_independent_access_ranges - Set a disk independent access ranges
 * @disk: target disk
 * @iars: independent access ranges structure
 *
 * Set the independent access ranges information of the request queue
 * of @disk to @iars. If @iars is NULL and the independent access ranges
 * structure already set is cleared. If there are no differences between
 * @iars and the independent access ranges structure already set, @iars
 * is freed.
 */
void disk_set_independent_access_ranges(struct gendisk *disk,
    struct blk_independent_access_ranges *iars)
{
 struct request_queue *q = disk->queue;

 mutex_lock(&q->sysfs_lock);
 if (iars && !disk_check_ia_ranges(disk, iars)) {
  kfree(iars);
  iars = NULL;
 }
 if (iars && !disk_ia_ranges_changed(disk, iars)) {
  kfree(iars);
  goto unlock;
 }

 /*
 * This may be called for a registered queue. E.g. during a device
 * revalidation. If that is the case, we need to unregister the old
 * set of independent access ranges and register the new set. If the
 * queue is not registered, registration of the device request queue
 * will register the independent access ranges.
 */
 disk_unregister_independent_access_ranges(disk);
 disk->ia_ranges = iars;
 if (blk_queue_registered(q))
  disk_register_independent_access_ranges(disk);
unlock:
 mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_set_independent_access_ranges);