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                 spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 203                 blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
 204                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 205                 return BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY;
 206         }
 207         spin_unlock_irqrestore(&vblk->vq_lock, flags);
 208
 209         if (last)
 210                 virtqueue_kick(vblk->vq);
 211         return BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK;
 212 }
 213
 214 /* return id (s/n) string for *disk to *id_str
 215  */
 216 static int virtblk_get_id(struct gendisk *disk, char *id_str)
 217 {
 218         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 219         struct request *req;
 220         struct bio *bio;
 221         int err;
 222
 223         bio = bio_map_kern(vblk->disk->queue, id_str, VIRTIO_BLK_ID_BYTES,
 224                            GFP_KERNEL);
 225         if (IS_ERR(bio))
 226                 return PTR_ERR(bio);
 227
 228         req = blk_make_request(vblk->disk->queue, bio, GFP_KERNEL);
 229         if (IS_ERR(req)) {
 230                 bio_put(bio);
 231                 return PTR_ERR(req);
 232         }
 233
 234         req->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
 235         err = blk_execute_rq(vblk->disk->queue, vblk->disk, req, false);
 236         blk_put_request(req);
 237
 238         return err;
 239 }
 240
 241 static int virtblk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 242                              unsigned int cmd, unsigned long data)
 243 {
 244         struct gendisk *disk = bdev->bd_disk;
 245         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 246
 247         /*
 248          * Only allow the generic SCSI ioctls if the host can support it.
 249          */
 250         if (!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_SCSI))
 251                 return -ENOTTY;
 252
 253         return scsi_cmd_blk_ioctl(bdev, mode, cmd,
 254                                   (void __user *)data);
 255 }
 256
 257 /* We provide getgeo only to please some old bootloader/partitioning tools */
 258 static int virtblk_getgeo(struct block_device *bd, struct hd_geometry *geo)
 259 {
 260         struct virtio_blk *vblk = bd->bd_disk->private_data;
 261
 262         /* see if the host passed in geometry config */
 263         if (virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY)) {
 264                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 265                              geometry.cylinders, &geo->cylinders);
 266                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 267                              geometry.heads, &geo->heads);
 268                 virtio_cread(vblk->vdev, struct virtio_blk_config,
 269                              geometry.sectors, &geo->sectors);
 270         } else {
 271                 /* some standard values, similar to sd */
 272                 geo->heads = 1 << 6;
 273                 geo->sectors = 1 << 5;
 274                 geo->cylinders = get_capacity(bd->bd_disk) >> 11;
 275         }
 276         return 0;
 277 }
 278
 279 static const struct block_device_operations virtblk_fops = {
 280         .ioctl  = virtblk_ioctl,
 281         .owner  = THIS_MODULE,
 282         .getgeo = virtblk_getgeo,
 283 };
 284
 285 static int index_to_minor(int index)
 286 {
 287         return index << PART_BITS;
 288 }
 289
 290 static int minor_to_index(int minor)
 291 {
 292         return minor >> PART_BITS;
 293 }
 294
 295 static ssize_t virtblk_serial_show(struct device *dev,
 296                                 struct device_attribute *attr, char *buf)
 297 {
 298         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 299         int err;
 300
 301         /* sysfs gives us a PAGE_SIZE buffer */
 302         BUILD_BUG_ON(PAGE_SIZE < VIRTIO_BLK_ID_BYTES);
 303
 304         buf[VIRTIO_BLK_ID_BYTES] = '\0';
 305         err = virtblk_get_id(disk, buf);
 306         if (!err)
 307                 return strlen(buf);
 308
 309         if (err == -EIO) /* Unsupported? Make it empty. */
 310                 return 0;
 311
 312         return err;
 313 }
 314 DEVICE_ATTR(serial, S_IRUGO, virtblk_serial_show, NULL);
 315
 316 static void virtblk_config_changed_work(struct work_struct *work)
 317 {
 318         struct virtio_blk *vblk =
 319                 container_of(work, struct virtio_blk, config_work);
 320         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 321         struct request_queue *q = vblk->disk->queue;
 322         char cap_str_2[10], cap_str_10[10];
 323         char *envp[] = { "RESIZE=1", NULL };
 324         u64 capacity, size;
 325
 326         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 327         if (!vblk->config_enable)
 328                 goto done;
 329
 330         /* Host must always specify the capacity. */
 331         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &capacity);
 332
 333         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 334         if ((sector_t)capacity != capacity) {
 335                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 336                          (unsigned long long)capacity);
 337                 capacity = (sector_t)-1;
 338         }
 339
 340         size = capacity * queue_logical_block_size(q);
 341         string_get_size(size, STRING_UNITS_2, cap_str_2, sizeof(cap_str_2));
 342         string_get_size(size, STRING_UNITS_10, cap_str_10, sizeof(cap_str_10));
 343
 344         dev_notice(&vdev->dev,
 345                   "new size: %llu %d-byte logical blocks (%s/%s)\n",
 346                   (unsigned long long)capacity,
 347                   queue_logical_block_size(q),
 348                   cap_str_10, cap_str_2);
 349
 350         set_capacity(vblk->disk, capacity);
 351         revalidate_disk(vblk->disk);
 352         kobject_uevent_env(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE, envp);
 353 done:
 354         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 355 }
 356
 357 static void virtblk_config_changed(struct virtio_device *vdev)
 358 {
 359         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 360
 361         queue_work(virtblk_wq, &vblk->config_work);
 362 }
 363
 364 static int init_vq(struct virtio_blk *vblk)
 365 {
 366         int err = 0;
 367
 368         /* We expect one virtqueue, for output. */
 369         vblk->vq = virtio_find_single_vq(vblk->vdev, virtblk_done, "requests");
 370         if (IS_ERR(vblk->vq))
 371                 err = PTR_ERR(vblk->vq);
 372
 373         return err;
 374 }
 375
 376 /*
 377  * Legacy naming scheme used for virtio devices.  We are stuck with it for
 378  * virtio blk but don't ever use it for any new driver.
 379  */
 380 static int virtblk_name_format(char *prefix, int index, char *buf, int buflen)
 381 {
 382         const int base = 'z' - 'a' + 1;
 383         char *begin = buf + strlen(prefix);
 384         char *end = buf + buflen;
 385         char *p;
 386         int unit;
 387
 388         p = end - 1;
 389         *p = '\0';
 390         unit = base;
 391         do {
 392                 if (p == begin)
 393                         return -EINVAL;
 394                 *--p = 'a' + (index % unit);
 395                 index = (index / unit) - 1;
 396         } while (index >= 0);
 397
 398         memmove(begin, p, end - p);
 399         memcpy(buf, prefix, strlen(prefix));
 400
 401         return 0;
 402 }
 403
 404 static int virtblk_get_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 405 {
 406         u8 writeback;
 407         int err;
 408
 409         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE,
 410                                    struct virtio_blk_config, wce,
 411                                    &writeback);
 412         if (err)
 413                 writeback = virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_WCE);
 414
 415         return writeback;
 416 }
 417
 418 static void virtblk_update_cache_mode(struct virtio_device *vdev)
 419 {
 420         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vdev);
 421         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 422
 423         if (writeback)
 424                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, REQ_FLUSH);
 425         else
 426                 blk_queue_flush(vblk->disk->queue, 0);
 427
 428         revalidate_disk(vblk->disk);
 429 }
 430
 431 static const char *const virtblk_cache_types[] = {
 432         "write through", "write back"
 433 };
 434
 435 static ssize_t
 436 virtblk_cache_type_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 437                          const char *buf, size_t count)
 438 {
 439         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 440         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 441         struct virtio_device *vdev = vblk->vdev;
 442         int i;
 443
 444         BUG_ON(!virtio_has_feature(vblk->vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE));
 445         for (i = ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types); --i >= 0; )
 446                 if (sysfs_streq(buf, virtblk_cache_types[i]))
 447                         break;
 448
 449         if (i < 0)
 450                 return -EINVAL;
 451
 452         virtio_cwrite8(vdev, offsetof(struct virtio_blk_config, wce), i);
 453         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 454         return count;
 455 }
 456
 457 static ssize_t
 458 virtblk_cache_type_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 459                          char *buf)
 460 {
 461         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 462         struct virtio_blk *vblk = disk->private_data;
 463         u8 writeback = virtblk_get_cache_mode(vblk->vdev);
 464
 465         BUG_ON(writeback >= ARRAY_SIZE(virtblk_cache_types));
 466         return snprintf(buf, 40, "%s\n", virtblk_cache_types[writeback]);
 467 }
 468
 469 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_ro =
 470         __ATTR(cache_type, S_IRUGO,
 471                virtblk_cache_type_show, NULL);
 472 static const struct device_attribute dev_attr_cache_type_rw =
 473         __ATTR(cache_type, S_IRUGO|S_IWUSR,
 474                virtblk_cache_type_show, virtblk_cache_type_store);
 475
 476 static struct blk_mq_ops virtio_mq_ops = {
 477         .queue_rq       = virtio_queue_rq,
 478         .map_queue      = blk_mq_map_queue,
 479         .alloc_hctx     = blk_mq_alloc_single_hw_queue,
 480         .free_hctx      = blk_mq_free_single_hw_queue,
 481 };
 482
 483 static struct blk_mq_reg virtio_mq_reg = {
 484         .ops            = &virtio_mq_ops,
 485         .nr_hw_queues   = 1,
 486         .queue_depth    = 64,
 487         .numa_node      = NUMA_NO_NODE,
 488         .flags          = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE,
 489 };
 490
 491 static void virtblk_init_vbr(void *data, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 492                              struct request *rq, unsigned int nr)
 493 {
 494         struct virtio_blk *vblk = data;
 495         struct virtblk_req *vbr = rq->special;
 496
 497         sg_init_table(vbr->sg, vblk->sg_elems);
 498 }
 499
 500 static int virtblk_probe(struct virtio_device *vdev)
 501 {
 502         struct virtio_blk *vblk;
 503         struct request_queue *q;
 504         int err, index;
 505
 506         u64 cap;
 507         u32 v, blk_size, sg_elems, opt_io_size;
 508         u16 min_io_size;
 509         u8 physical_block_exp, alignment_offset;
 510
 511         err = ida_simple_get(&vd_index_ida, 0, minor_to_index(1 << MINORBITS),
 512                              GFP_KERNEL);
 513         if (err < 0)
 514                 goto out;
 515         index = err;
 516
 517         /* We need to know how many segments before we allocate. */
 518         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX,
 519                                    struct virtio_blk_config, seg_max,
 520                                    &sg_elems);
 521
 522         /* We need at least one SG element, whatever they say. */
 523         if (err || !sg_elems)
 524                 sg_elems = 1;
 525
 526         /* We need an extra sg elements at head and tail. */
 527         sg_elems += 2;
 528         vdev->priv = vblk = kmalloc(sizeof(*vblk), GFP_KERNEL);
 529         if (!vblk) {
 530                 err = -ENOMEM;
 531                 goto out_free_index;
 532         }
 533
 534         vblk->vdev = vdev;
 535         vblk->sg_elems = sg_elems;
 536         mutex_init(&vblk->config_lock);
 537
 538         INIT_WORK(&vblk->config_work, virtblk_config_changed_work);
 539         vblk->config_enable = true;
 540
 541         err = init_vq(vblk);
 542         if (err)
 543                 goto out_free_vblk;
 544         spin_lock_init(&vblk->vq_lock);
 545
 546         /* FIXME: How many partitions?  How long is a piece of string? */
 547         vblk->disk = alloc_disk(1 << PART_BITS);
 548         if (!vblk->disk) {
 549                 err = -ENOMEM;
 550                 goto out_free_vq;
 551         }
 552
 553         virtio_mq_reg.cmd_size =
 554                 sizeof(struct virtblk_req) +
 555                 sizeof(struct scatterlist) * sg_elems;
 556
 557         q = vblk->disk->queue = blk_mq_init_queue(&virtio_mq_reg, vblk);
 558         if (!q) {
 559                 err = -ENOMEM;
 560                 goto out_put_disk;
 561         }
 562
 563         blk_mq_init_commands(q, virtblk_init_vbr, vblk);
 564
 565         q->queuedata = vblk;
 566
 567         virtblk_name_format("vd", index, vblk->disk->disk_name, DISK_NAME_LEN);
 568
 569         vblk->disk->major = major;
 570         vblk->disk->first_minor = index_to_minor(index);
 571         vblk->disk->private_data = vblk;
 572         vblk->disk->fops = &virtblk_fops;
 573         vblk->disk->driverfs_dev = &vdev->dev;
 574         vblk->index = index;
 575
 576         /* configure queue flush support */
 577         virtblk_update_cache_mode(vdev);
 578
 579         /* If disk is read-only in the host, the guest should obey */
 580         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_RO))
 581                 set_disk_ro(vblk->disk, 1);
 582
 583         /* Host must always specify the capacity. */
 584         virtio_cread(vdev, struct virtio_blk_config, capacity, &cap);
 585
 586         /* If capacity is too big, truncate with warning. */
 587         if ((sector_t)cap != cap) {
 588                 dev_warn(&vdev->dev, "Capacity %llu too large: truncating\n",
 589                          (unsigned long long)cap);
 590                 cap = (sector_t)-1;
 591         }
 592         set_capacity(vblk->disk, cap);
 593
 594         /* We can handle whatever the host told us to handle. */
 595         blk_queue_max_segments(q, vblk->sg_elems-2);
 596
 597         /* No need to bounce any requests */
 598         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_ANY);
 599
 600         /* No real sector limit. */
 601         blk_queue_max_hw_sectors(q, -1U);
 602
 603         /* Host can optionally specify maximum segment size and number of
 604          * segments. */
 605         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX,
 606                                    struct virtio_blk_config, size_max, &v);
 607         if (!err)
 608                 blk_queue_max_segment_size(q, v);
 609         else
 610                 blk_queue_max_segment_size(q, -1U);
 611
 612         /* Host can optionally specify the block size of the device */
 613         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE,
 614                                    struct virtio_blk_config, blk_size,
 615                                    &blk_size);
 616         if (!err)
 617                 blk_queue_logical_block_size(q, blk_size);
 618         else
 619                 blk_size = queue_logical_block_size(q);
 620
 621         /* Use topology information if available */
 622         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 623                                    struct virtio_blk_config, physical_block_exp,
 624                                    &physical_block_exp);
 625         if (!err && physical_block_exp)
 626                 blk_queue_physical_block_size(q,
 627                                 blk_size * (1 << physical_block_exp));
 628
 629         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 630                                    struct virtio_blk_config, alignment_offset,
 631                                    &alignment_offset);
 632         if (!err && alignment_offset)
 633                 blk_queue_alignment_offset(q, blk_size * alignment_offset);
 634
 635         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 636                                    struct virtio_blk_config, min_io_size,
 637                                    &min_io_size);
 638         if (!err && min_io_size)
 639                 blk_queue_io_min(q, blk_size * min_io_size);
 640
 641         err = virtio_cread_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY,
 642                                    struct virtio_blk_config, opt_io_size,
 643                                    &opt_io_size);
 644         if (!err && opt_io_size)
 645                 blk_queue_io_opt(q, blk_size * opt_io_size);
 646
 647         add_disk(vblk->disk);
 648         err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk), &dev_attr_serial);
 649         if (err)
 650                 goto out_del_disk;
 651
 652         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE))
 653                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 654                                          &dev_attr_cache_type_rw);
 655         else
 656                 err = device_create_file(disk_to_dev(vblk->disk),
 657                                          &dev_attr_cache_type_ro);
 658         if (err)
 659                 goto out_del_disk;
 660         return 0;
 661
 662 out_del_disk:
 663         del_gendisk(vblk->disk);
 664         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 665 out_put_disk:
 666         put_disk(vblk->disk);
 667 out_free_vq:
 668         vdev->config->del_vqs(vdev);
 669 out_free_vblk:
 670         kfree(vblk);
 671 out_free_index:
 672         ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 673 out:
 674         return err;
 675 }
 676
 677 static void virtblk_remove(struct virtio_device *vdev)
 678 {
 679         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 680         int index = vblk->index;
 681         int refc;
 682
 683         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 684         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 685         vblk->config_enable = false;
 686         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 687
 688         del_gendisk(vblk->disk);
 689         blk_cleanup_queue(vblk->disk->queue);
 690
 691         /* Stop all the virtqueues. */
 692         vdev->config->reset(vdev);
 693
 694         flush_work(&vblk->config_work);
 695
 696         refc = atomic_read(&disk_to_dev(vblk->disk)->kobj.kref.refcount);
 697         put_disk(vblk->disk);
 698         vdev->config->del_vqs(vdev);
 699         kfree(vblk);
 700
 701         /* Only free device id if we don't have any users */
 702         if (refc == 1)
 703                 ida_simple_remove(&vd_index_ida, index);
 704 }
 705
 706 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 707 static int virtblk_freeze(struct virtio_device *vdev)
 708 {
 709         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 710
 711         /* Ensure we don't receive any more interrupts */
 712         vdev->config->reset(vdev);
 713
 714         /* Prevent config work handler from accessing the device. */
 715         mutex_lock(&vblk->config_lock);
 716         vblk->config_enable = false;
 717         mutex_unlock(&vblk->config_lock);
 718
 719         flush_work(&vblk->config_work);
 720
 721         blk_mq_stop_hw_queues(vblk->disk->queue);
 722
 723         vdev->config->del_vqs(vdev);
 724         return 0;
 725 }
 726
 727 static int virtblk_restore(struct virtio_device *vdev)
 728 {
 729         struct virtio_blk *vblk = vdev->priv;
 730         int ret;
 731
 732         vblk->config_enable = true;
 733         ret = init_vq(vdev->priv);
 734         if (!ret)
 735                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(vblk->disk->queue);
 736
 737         return ret;
 738 }
 739 #endif
 740
 741 static const struct virtio_device_id id_table[] = {
 742         { VIRTIO_ID_BLOCK, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 743         { 0 },
 744 };
 745
 746 static unsigned int features[] = {
 747         VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX, VIRTIO_BLK_F_SIZE_MAX, VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY,
 748         VIRTIO_BLK_F_RO, VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE, VIRTIO_BLK_F_SCSI,
 749         VIRTIO_BLK_F_WCE, VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY, VIRTIO_BLK_F_CONFIG_WCE
 750 };
 751
 752 static struct virtio_driver virtio_blk = {
 753         .feature_table          = features,
 754         .feature_table_size     = ARRAY_SIZE(features),
 755         .driver.name            = KBUILD_MODNAME,
 756         .driver.owner           = THIS_MODULE,
 757         .id_table               = id_table,
 758         .probe                  = virtblk_probe,
 759         .remove                 = virtblk_remove,
 760         .config_changed         = virtblk_config_changed,
 761 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 762         .freeze                 = virtblk_freeze,
 763         .restore                = virtblk_restore,
 764 #endif
 765 };
 766
 767 static int __init init(void)
 768 {
 769         int error;
 770
 771         virtblk_wq = alloc_workqueue("virtio-blk", 0, 0);
 772         if (!virtblk_wq)
 773                 return -ENOMEM;
 774
 775         major = register_blkdev(0, "virtblk");
 776         if (major < 0) {
 777                 error = major;
 778                 goto out_destroy_workqueue;
 779         }
 780
 781         error = register_virtio_driver(&virtio_blk);
 782         if (error)
 783                 goto out_unregister_blkdev;
 784         return 0;
 785
 786 out_unregister_blkdev:
 787         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 788 out_destroy_workqueue:
 789         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 790         return error;
 791 }
 792
 793 static void __exit fini(void)
 794 {
 795         unregister_blkdev(major, "virtblk");
 796         unregister_virtio_driver(&virtio_blk);
 797         destroy_workqueue(virtblk_wq);
 798 }
 799 module_init(init);
 800 module_exit(fini);
 801
 802 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
 803 MODULE_DESCRIPTION("Virtio block driver");
 804 MODULE_LICENSE("GPL");