dmatest: Simple DMA memcpy test client
[linux-2.6] / drivers / scsi / scsi_tgt_lib.c
1 /*
2  * SCSI target lib functions
3  *
4  * Copyright (C) 2005 Mike Christie <michaelc@cs.wisc.edu>
5  * Copyright (C) 2005 FUJITA Tomonori <tomof@acm.org>
6  *
7  * This program is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
9  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
10  * License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA
20  * 02110-1301 USA
21  */
22 #include <linux/blkdev.h>
23 #include <linux/hash.h>
24 #include <linux/module.h>
25 #include <linux/pagemap.h>
26 #include <scsi/scsi.h>
27 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
28 #include <scsi/scsi_device.h>
29 #include <scsi/scsi_host.h>
30 #include <scsi/scsi_transport.h>
31 #include <scsi/scsi_tgt.h>
32
33 #include "scsi_tgt_priv.h"
34
35 static struct workqueue_struct *scsi_tgtd;
36 static struct kmem_cache *scsi_tgt_cmd_cache;
37
38 /*
39  * TODO: this struct will be killed when the block layer supports large bios
40  * and James's work struct code is in
41  */
42 struct scsi_tgt_cmd {
43         /* TODO replace work with James b's code */
44         struct work_struct work;
45         /* TODO fix limits of some drivers */
46         struct bio *bio;
47
48         struct list_head hash_list;
49         struct request *rq;
50         u64 itn_id;
51         u64 tag;
52 };
53
54 #define TGT_HASH_ORDER  4
55 #define cmd_hashfn(tag) hash_long((unsigned long) (tag), TGT_HASH_ORDER)
56
57 struct scsi_tgt_queuedata {
58         struct Scsi_Host *shost;
59         struct list_head cmd_hash[1 << TGT_HASH_ORDER];
60         spinlock_t cmd_hash_lock;
61 };
62
63 /*
64  * Function:    scsi_host_get_command()
65  *
66  * Purpose:     Allocate and setup a scsi command block and blk request
67  *
68  * Arguments:   shost   - scsi host
69  *              data_dir - dma data dir
70  *              gfp_mask- allocator flags
71  *
72  * Returns:     The allocated scsi command structure.
73  *
74  * This should be called by target LLDs to get a command.
75  */
76 struct scsi_cmnd *scsi_host_get_command(struct Scsi_Host *shost,
77                                         enum dma_data_direction data_dir,
78                                         gfp_t gfp_mask)
79 {
80         int write = (data_dir == DMA_TO_DEVICE);
81         struct request *rq;
82         struct scsi_cmnd *cmd;
83         struct scsi_tgt_cmd *tcmd;
84
85         /* Bail if we can't get a reference to the device */
86         if (!get_device(&shost->shost_gendev))
87                 return NULL;
88
89         tcmd = kmem_cache_alloc(scsi_tgt_cmd_cache, GFP_ATOMIC);
90         if (!tcmd)
91                 goto put_dev;
92
93         /*
94          * The blk helpers are used to the READ/WRITE requests
95          * transfering data from a initiator point of view. Since
96          * we are in target mode we want the opposite.
97          */
98         rq = blk_get_request(shost->uspace_req_q, !write, gfp_mask);
99         if (!rq)
100                 goto free_tcmd;
101
102         cmd = __scsi_get_command(shost, gfp_mask);
103         if (!cmd)
104                 goto release_rq;
105
106         cmd->sc_data_direction = data_dir;
107         cmd->jiffies_at_alloc = jiffies;
108         cmd->request = rq;
109
110         cmd->cmnd = rq->cmd;
111
112         rq->special = cmd;
113         rq->cmd_type = REQ_TYPE_SPECIAL;
114         rq->cmd_flags |= REQ_TYPE_BLOCK_PC;
115         rq->end_io_data = tcmd;
116
117         tcmd->rq = rq;
118
119         return cmd;
120
121 release_rq:
122         blk_put_request(rq);
123 free_tcmd:
124         kmem_cache_free(scsi_tgt_cmd_cache, tcmd);
125 put_dev:
126         put_device(&shost->shost_gendev);
127         return NULL;
128
129 }
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_host_get_command);
131
132 /*
133  * Function:    scsi_host_put_command()
134  *
135  * Purpose:     Free a scsi command block
136  *
137  * Arguments:   shost   - scsi host
138  *              cmd     - command block to free
139  *
140  * Returns:     Nothing.
141  *
142  * Notes:       The command must not belong to any lists.
143  */
144 void scsi_host_put_command(struct Scsi_Host *shost, struct scsi_cmnd *cmd)
145 {
146         struct request_queue *q = shost->uspace_req_q;
147         struct request *rq = cmd->request;
148         struct scsi_tgt_cmd *tcmd = rq->end_io_data;
149         unsigned long flags;
150
151         kmem_cache_free(scsi_tgt_cmd_cache, tcmd);
152
153         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
154         __blk_put_request(q, rq);
155         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
156
157         __scsi_put_command(shost, cmd, &shost->shost_gendev);
158 }
159 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_host_put_command);
160
161 static void cmd_hashlist_del(struct scsi_cmnd *cmd)
162 {
163         struct request_queue *q = cmd->request->q;
164         struct scsi_tgt_queuedata *qdata = q->queuedata;
165         unsigned long flags;
166         struct scsi_tgt_cmd *tcmd = cmd->request->end_io_data;
167
168         spin_lock_irqsave(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
169         list_del(&tcmd->hash_list);
170         spin_unlock_irqrestore(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
171 }
172
173 static void scsi_unmap_user_pages(struct scsi_tgt_cmd *tcmd)
174 {
175         blk_rq_unmap_user(tcmd->bio);
176 }
177
178 static void scsi_tgt_cmd_destroy(struct work_struct *work)
179 {
180         struct scsi_tgt_cmd *tcmd =
181                 container_of(work, struct scsi_tgt_cmd, work);
182         struct scsi_cmnd *cmd = tcmd->rq->special;
183
184         dprintk("cmd %p %d %u\n", cmd, cmd->sc_data_direction,
185                 rq_data_dir(cmd->request));
186         scsi_unmap_user_pages(tcmd);
187         scsi_host_put_command(scsi_tgt_cmd_to_host(cmd), cmd);
188 }
189
190 static void init_scsi_tgt_cmd(struct request *rq, struct scsi_tgt_cmd *tcmd,
191                               u64 itn_id, u64 tag)
192 {
193         struct scsi_tgt_queuedata *qdata = rq->q->queuedata;
194         unsigned long flags;
195         struct list_head *head;
196
197         tcmd->itn_id = itn_id;
198         tcmd->tag = tag;
199         tcmd->bio = NULL;
200         INIT_WORK(&tcmd->work, scsi_tgt_cmd_destroy);
201         spin_lock_irqsave(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
202         head = &qdata->cmd_hash[cmd_hashfn(tag)];
203         list_add(&tcmd->hash_list, head);
204         spin_unlock_irqrestore(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
205 }
206
207 /*
208  * scsi_tgt_alloc_queue - setup queue used for message passing
209  * shost: scsi host
210  *
211  * This should be called by the LLD after host allocation.
212  * And will be released when the host is released.
213  */
214 int scsi_tgt_alloc_queue(struct Scsi_Host *shost)
215 {
216         struct scsi_tgt_queuedata *queuedata;
217         struct request_queue *q;
218         int err, i;
219
220         /*
221          * Do we need to send a netlink event or should uspace
222          * just respond to the hotplug event?
223          */
224         q = __scsi_alloc_queue(shost, NULL);
225         if (!q)
226                 return -ENOMEM;
227
228         queuedata = kzalloc(sizeof(*queuedata), GFP_KERNEL);
229         if (!queuedata) {
230                 err = -ENOMEM;
231                 goto cleanup_queue;
232         }
233         queuedata->shost = shost;
234         q->queuedata = queuedata;
235
236         /*
237          * this is a silly hack. We should probably just queue as many
238          * command as is recvd to userspace. uspace can then make
239          * sure we do not overload the HBA
240          */
241         q->nr_requests = shost->can_queue;
242         /*
243          * We currently only support software LLDs so this does
244          * not matter for now. Do we need this for the cards we support?
245          * If so we should make it a host template value.
246          */
247         blk_queue_dma_alignment(q, 0);
248         shost->uspace_req_q = q;
249
250         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(queuedata->cmd_hash); i++)
251                 INIT_LIST_HEAD(&queuedata->cmd_hash[i]);
252         spin_lock_init(&queuedata->cmd_hash_lock);
253
254         return 0;
255
256 cleanup_queue:
257         blk_cleanup_queue(q);
258         return err;
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_alloc_queue);
261
262 void scsi_tgt_free_queue(struct Scsi_Host *shost)
263 {
264         int i;
265         unsigned long flags;
266         struct request_queue *q = shost->uspace_req_q;
267         struct scsi_cmnd *cmd;
268         struct scsi_tgt_queuedata *qdata = q->queuedata;
269         struct scsi_tgt_cmd *tcmd, *n;
270         LIST_HEAD(cmds);
271
272         spin_lock_irqsave(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
273
274         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(qdata->cmd_hash); i++) {
275                 list_for_each_entry_safe(tcmd, n, &qdata->cmd_hash[i],
276                                          hash_list) {
277                         list_del(&tcmd->hash_list);
278                         list_add(&tcmd->hash_list, &cmds);
279                 }
280         }
281
282         spin_unlock_irqrestore(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
283
284         while (!list_empty(&cmds)) {
285                 tcmd = list_entry(cmds.next, struct scsi_tgt_cmd, hash_list);
286                 list_del(&tcmd->hash_list);
287                 cmd = tcmd->rq->special;
288
289                 shost->hostt->eh_abort_handler(cmd);
290                 scsi_tgt_cmd_destroy(&tcmd->work);
291         }
292 }
293 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_free_queue);
294
295 struct Scsi_Host *scsi_tgt_cmd_to_host(struct scsi_cmnd *cmd)
296 {
297         struct scsi_tgt_queuedata *queue = cmd->request->q->queuedata;
298         return queue->shost;
299 }
300 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_cmd_to_host);
301
302 /*
303  * scsi_tgt_queue_command - queue command for userspace processing
304  * @cmd:        scsi command
305  * @scsilun:    scsi lun
306  * @tag:        unique value to identify this command for tmf
307  */
308 int scsi_tgt_queue_command(struct scsi_cmnd *cmd, u64 itn_id,
309                            struct scsi_lun *scsilun, u64 tag)
310 {
311         struct scsi_tgt_cmd *tcmd = cmd->request->end_io_data;
312         int err;
313
314         init_scsi_tgt_cmd(cmd->request, tcmd, itn_id, tag);
315         err = scsi_tgt_uspace_send_cmd(cmd, itn_id, scsilun, tag);
316         if (err)
317                 cmd_hashlist_del(cmd);
318
319         return err;
320 }
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_queue_command);
322
323 /*
324  * This is run from a interrupt handler normally and the unmap
325  * needs process context so we must queue
326  */
327 static void scsi_tgt_cmd_done(struct scsi_cmnd *cmd)
328 {
329         struct scsi_tgt_cmd *tcmd = cmd->request->end_io_data;
330
331         dprintk("cmd %p %u\n", cmd, rq_data_dir(cmd->request));
332
333         scsi_tgt_uspace_send_status(cmd, tcmd->itn_id, tcmd->tag);
334
335         scsi_release_buffers(cmd);
336
337         queue_work(scsi_tgtd, &tcmd->work);
338 }
339
340 static int scsi_tgt_transfer_response(struct scsi_cmnd *cmd)
341 {
342         struct Scsi_Host *shost = scsi_tgt_cmd_to_host(cmd);
343         int err;
344
345         dprintk("cmd %p %u\n", cmd, rq_data_dir(cmd->request));
346
347         err = shost->hostt->transfer_response(cmd, scsi_tgt_cmd_done);
348         switch (err) {
349         case SCSI_MLQUEUE_HOST_BUSY:
350         case SCSI_MLQUEUE_DEVICE_BUSY:
351                 return -EAGAIN;
352         }
353         return 0;
354 }
355
356 /* TODO: test this crap and replace bio_map_user with new interface maybe */
357 static int scsi_map_user_pages(struct scsi_tgt_cmd *tcmd, struct scsi_cmnd *cmd,
358                                unsigned long uaddr, unsigned int len, int rw)
359 {
360         struct request_queue *q = cmd->request->q;
361         struct request *rq = cmd->request;
362         int err;
363
364         dprintk("%lx %u\n", uaddr, len);
365         err = blk_rq_map_user(q, rq, (void *)uaddr, len);
366         if (err) {
367                 /*
368                  * TODO: need to fixup sg_tablesize, max_segment_size,
369                  * max_sectors, etc for modern HW and software drivers
370                  * where this value is bogus.
371                  *
372                  * TODO2: we can alloc a reserve buffer of max size
373                  * we can handle and do the slow copy path for really large
374                  * IO.
375                  */
376                 eprintk("Could not handle request of size %u.\n", len);
377                 return err;
378         }
379
380         tcmd->bio = rq->bio;
381         err = scsi_init_io(cmd, GFP_KERNEL);
382         if (err) {
383                 scsi_release_buffers(cmd);
384                 goto unmap_rq;
385         }
386         /*
387          * we use REQ_TYPE_BLOCK_PC so scsi_init_io doesn't set the
388          * length for us.
389          */
390         cmd->sdb.length = rq->data_len;
391
392         return 0;
393
394 unmap_rq:
395         scsi_unmap_user_pages(tcmd);
396         return err;
397 }
398
399 static int scsi_tgt_copy_sense(struct scsi_cmnd *cmd, unsigned long uaddr,
400                                 unsigned len)
401 {
402         char __user *p = (char __user *) uaddr;
403
404         if (copy_from_user(cmd->sense_buffer, p,
405                            min_t(unsigned, SCSI_SENSE_BUFFERSIZE, len))) {
406                 printk(KERN_ERR "Could not copy the sense buffer\n");
407                 return -EIO;
408         }
409         return 0;
410 }
411
412 static int scsi_tgt_abort_cmd(struct Scsi_Host *shost, struct scsi_cmnd *cmd)
413 {
414         struct scsi_tgt_cmd *tcmd;
415         int err;
416
417         err = shost->hostt->eh_abort_handler(cmd);
418         if (err)
419                 eprintk("fail to abort %p\n", cmd);
420
421         tcmd = cmd->request->end_io_data;
422         scsi_tgt_cmd_destroy(&tcmd->work);
423         return err;
424 }
425
426 static struct request *tgt_cmd_hash_lookup(struct request_queue *q, u64 tag)
427 {
428         struct scsi_tgt_queuedata *qdata = q->queuedata;
429         struct request *rq = NULL;
430         struct list_head *head;
431         struct scsi_tgt_cmd *tcmd;
432         unsigned long flags;
433
434         head = &qdata->cmd_hash[cmd_hashfn(tag)];
435         spin_lock_irqsave(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
436         list_for_each_entry(tcmd, head, hash_list) {
437                 if (tcmd->tag == tag) {
438                         rq = tcmd->rq;
439                         list_del(&tcmd->hash_list);
440                         break;
441                 }
442         }
443         spin_unlock_irqrestore(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
444
445         return rq;
446 }
447
448 int scsi_tgt_kspace_exec(int host_no, u64 itn_id, int result, u64 tag,
449                          unsigned long uaddr, u32 len, unsigned long sense_uaddr,
450                          u32 sense_len, u8 rw)
451 {
452         struct Scsi_Host *shost;
453         struct scsi_cmnd *cmd;
454         struct request *rq;
455         struct scsi_tgt_cmd *tcmd;
456         int err = 0;
457
458         dprintk("%d %llu %d %u %lx %u\n", host_no, (unsigned long long) tag,
459                 result, len, uaddr, rw);
460
461         /* TODO: replace with a O(1) alg */
462         shost = scsi_host_lookup(host_no);
463         if (IS_ERR(shost)) {
464                 printk(KERN_ERR "Could not find host no %d\n", host_no);
465                 return -EINVAL;
466         }
467
468         if (!shost->uspace_req_q) {
469                 printk(KERN_ERR "Not target scsi host %d\n", host_no);
470                 goto done;
471         }
472
473         rq = tgt_cmd_hash_lookup(shost->uspace_req_q, tag);
474         if (!rq) {
475                 printk(KERN_ERR "Could not find tag %llu\n",
476                        (unsigned long long) tag);
477                 err = -EINVAL;
478                 goto done;
479         }
480         cmd = rq->special;
481
482         dprintk("cmd %p scb %x result %d len %d bufflen %u %u %x\n",
483                 cmd, cmd->cmnd[0], result, len, scsi_bufflen(cmd),
484                 rq_data_dir(rq), cmd->cmnd[0]);
485
486         if (result == TASK_ABORTED) {
487                 scsi_tgt_abort_cmd(shost, cmd);
488                 goto done;
489         }
490         /*
491          * store the userspace values here, the working values are
492          * in the request_* values
493          */
494         tcmd = cmd->request->end_io_data;
495         cmd->result = result;
496
497         if (cmd->result == SAM_STAT_CHECK_CONDITION)
498                 scsi_tgt_copy_sense(cmd, sense_uaddr, sense_len);
499
500         if (len) {
501                 err = scsi_map_user_pages(rq->end_io_data, cmd, uaddr, len, rw);
502                 if (err) {
503                         /*
504                          * user-space daemon bugs or OOM
505                          * TODO: we can do better for OOM.
506                          */
507                         struct scsi_tgt_queuedata *qdata;
508                         struct list_head *head;
509                         unsigned long flags;
510
511                         eprintk("cmd %p ret %d uaddr %lx len %d rw %d\n",
512                                 cmd, err, uaddr, len, rw);
513
514                         qdata = shost->uspace_req_q->queuedata;
515                         head = &qdata->cmd_hash[cmd_hashfn(tcmd->tag)];
516
517                         spin_lock_irqsave(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
518                         list_add(&tcmd->hash_list, head);
519                         spin_unlock_irqrestore(&qdata->cmd_hash_lock, flags);
520
521                         goto done;
522                 }
523         }
524         err = scsi_tgt_transfer_response(cmd);
525 done:
526         scsi_host_put(shost);
527         return err;
528 }
529
530 int scsi_tgt_tsk_mgmt_request(struct Scsi_Host *shost, u64 itn_id,
531                               int function, u64 tag, struct scsi_lun *scsilun,
532                               void *data)
533 {
534         int err;
535
536         /* TODO: need to retry if this fails. */
537         err = scsi_tgt_uspace_send_tsk_mgmt(shost->host_no, itn_id,
538                                             function, tag, scsilun, data);
539         if (err < 0)
540                 eprintk("The task management request lost!\n");
541         return err;
542 }
543 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_tsk_mgmt_request);
544
545 int scsi_tgt_kspace_tsk_mgmt(int host_no, u64 itn_id, u64 mid, int result)
546 {
547         struct Scsi_Host *shost;
548         int err = -EINVAL;
549
550         dprintk("%d %d %llx\n", host_no, result, (unsigned long long) mid);
551
552         shost = scsi_host_lookup(host_no);
553         if (IS_ERR(shost)) {
554                 printk(KERN_ERR "Could not find host no %d\n", host_no);
555                 return err;
556         }
557
558         if (!shost->uspace_req_q) {
559                 printk(KERN_ERR "Not target scsi host %d\n", host_no);
560                 goto done;
561         }
562
563         err = shost->transportt->tsk_mgmt_response(shost, itn_id, mid, result);
564 done:
565         scsi_host_put(shost);
566         return err;
567 }
568
569 int scsi_tgt_it_nexus_create(struct Scsi_Host *shost, u64 itn_id,
570                              char *initiator)
571 {
572         int err;
573
574         /* TODO: need to retry if this fails. */
575         err = scsi_tgt_uspace_send_it_nexus_request(shost->host_no, itn_id, 0,
576                                                     initiator);
577         if (err < 0)
578                 eprintk("The i_t_neuxs request lost, %d %llx!\n",
579                         shost->host_no, (unsigned long long)itn_id);
580         return err;
581 }
582 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_it_nexus_create);
583
584 int scsi_tgt_it_nexus_destroy(struct Scsi_Host *shost, u64 itn_id)
585 {
586         int err;
587
588         /* TODO: need to retry if this fails. */
589         err = scsi_tgt_uspace_send_it_nexus_request(shost->host_no,
590                                                     itn_id, 1, NULL);
591         if (err < 0)
592                 eprintk("The i_t_neuxs request lost, %d %llx!\n",
593                         shost->host_no, (unsigned long long)itn_id);
594         return err;
595 }
596 EXPORT_SYMBOL_GPL(scsi_tgt_it_nexus_destroy);
597
598 int scsi_tgt_kspace_it_nexus_rsp(int host_no, u64 itn_id, int result)
599 {
600         struct Scsi_Host *shost;
601         int err = -EINVAL;
602
603         dprintk("%d %d%llx\n", host_no, result, (unsigned long long)itn_id);
604
605         shost = scsi_host_lookup(host_no);
606         if (IS_ERR(shost)) {
607                 printk(KERN_ERR "Could not find host no %d\n", host_no);
608                 return err;
609         }
610
611         if (!shost->uspace_req_q) {
612                 printk(KERN_ERR "Not target scsi host %d\n", host_no);
613                 goto done;
614         }
615
616         err = shost->transportt->it_nexus_response(shost, itn_id, result);
617 done:
618         scsi_host_put(shost);
619         return err;
620 }
621
622 static int __init scsi_tgt_init(void)
623 {
624         int err;
625
626         scsi_tgt_cmd_cache =  KMEM_CACHE(scsi_tgt_cmd, 0);
627         if (!scsi_tgt_cmd_cache)
628                 return -ENOMEM;
629
630         scsi_tgtd = create_workqueue("scsi_tgtd");
631         if (!scsi_tgtd) {
632                 err = -ENOMEM;
633                 goto free_kmemcache;
634         }
635
636         err = scsi_tgt_if_init();
637         if (err)
638                 goto destroy_wq;
639
640         return 0;
641
642 destroy_wq:
643         destroy_workqueue(scsi_tgtd);
644 free_kmemcache:
645         kmem_cache_destroy(scsi_tgt_cmd_cache);
646         return err;
647 }
648
649 static void __exit scsi_tgt_exit(void)
650 {
651         destroy_workqueue(scsi_tgtd);
652         scsi_tgt_if_exit();
653         kmem_cache_destroy(scsi_tgt_cmd_cache);
654 }
655
656 module_init(scsi_tgt_init);
657 module_exit(scsi_tgt_exit);
658
659 MODULE_DESCRIPTION("SCSI target core");
660 MODULE_LICENSE("GPL");