Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc-2.6
[linux-2.6.git] / block / bsg.c
1 /*
2  * bsg.c - block layer implementation of the sg v4 interface
3  *
4  * Copyright (C) 2004 Jens Axboe <axboe@suse.de> SUSE Labs
5  * Copyright (C) 2004 Peter M. Jones <pjones@redhat.com>
6  *
7  *  This file is subject to the terms and conditions of the GNU General Public
8  *  License version 2.  See the file "COPYING" in the main directory of this
9  *  archive for more details.
10  *
11  */
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/file.h>
15 #include <linux/blkdev.h>
16 #include <linux/poll.h>
17 #include <linux/cdev.h>
18 #include <linux/jiffies.h>
19 #include <linux/percpu.h>
20 #include <linux/uio.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/bsg.h>
23 #include <linux/smp_lock.h>
24
25 #include <scsi/scsi.h>
26 #include <scsi/scsi_ioctl.h>
27 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
28 #include <scsi/scsi_device.h>
29 #include <scsi/scsi_driver.h>
30 #include <scsi/sg.h>
31
32 #define BSG_DESCRIPTION "Block layer SCSI generic (bsg) driver"
33 #define BSG_VERSION     "0.4"
34
35 struct bsg_device {
36         struct request_queue *queue;
37         spinlock_t lock;
38         struct list_head busy_list;
39         struct list_head done_list;
40         struct hlist_node dev_list;
41         atomic_t ref_count;
42         int queued_cmds;
43         int done_cmds;
44         wait_queue_head_t wq_done;
45         wait_queue_head_t wq_free;
46         char name[20];
47         int max_queue;
48         unsigned long flags;
49 };
50
51 enum {
52         BSG_F_BLOCK             = 1,
53 };
54
55 #define BSG_DEFAULT_CMDS        64
56 #define BSG_MAX_DEVS            32768
57
58 #undef BSG_DEBUG
59
60 #ifdef BSG_DEBUG
61 #define dprintk(fmt, args...) printk(KERN_ERR "%s: " fmt, __func__, ##args)
62 #else
63 #define dprintk(fmt, args...)
64 #endif
65
66 static DEFINE_MUTEX(bsg_mutex);
67 static DEFINE_IDR(bsg_minor_idr);
68
69 #define BSG_LIST_ARRAY_SIZE     8
70 static struct hlist_head bsg_device_list[BSG_LIST_ARRAY_SIZE];
71
72 static struct class *bsg_class;
73 static int bsg_major;
74
75 static struct kmem_cache *bsg_cmd_cachep;
76
77 /*
78  * our internal command type
79  */
80 struct bsg_command {
81         struct bsg_device *bd;
82         struct list_head list;
83         struct request *rq;
84         struct bio *bio;
85         struct bio *bidi_bio;
86         int err;
87         struct sg_io_v4 hdr;
88         char sense[SCSI_SENSE_BUFFERSIZE];
89 };
90
91 static void bsg_free_command(struct bsg_command *bc)
92 {
93         struct bsg_device *bd = bc->bd;
94         unsigned long flags;
95
96         kmem_cache_free(bsg_cmd_cachep, bc);
97
98         spin_lock_irqsave(&bd->lock, flags);
99         bd->queued_cmds--;
100         spin_unlock_irqrestore(&bd->lock, flags);
101
102         wake_up(&bd->wq_free);
103 }
104
105 static struct bsg_command *bsg_alloc_command(struct bsg_device *bd)
106 {
107         struct bsg_command *bc = ERR_PTR(-EINVAL);
108
109         spin_lock_irq(&bd->lock);
110
111         if (bd->queued_cmds >= bd->max_queue)
112                 goto out;
113
114         bd->queued_cmds++;
115         spin_unlock_irq(&bd->lock);
116
117         bc = kmem_cache_zalloc(bsg_cmd_cachep, GFP_KERNEL);
118         if (unlikely(!bc)) {
119                 spin_lock_irq(&bd->lock);
120                 bd->queued_cmds--;
121                 bc = ERR_PTR(-ENOMEM);
122                 goto out;
123         }
124
125         bc->bd = bd;
126         INIT_LIST_HEAD(&bc->list);
127         dprintk("%s: returning free cmd %p\n", bd->name, bc);
128         return bc;
129 out:
130         spin_unlock_irq(&bd->lock);
131         return bc;
132 }
133
134 static inline struct hlist_head *bsg_dev_idx_hash(int index)
135 {
136         return &bsg_device_list[index & (BSG_LIST_ARRAY_SIZE - 1)];
137 }
138
139 static int bsg_io_schedule(struct bsg_device *bd)
140 {
141         DEFINE_WAIT(wait);
142         int ret = 0;
143
144         spin_lock_irq(&bd->lock);
145
146         BUG_ON(bd->done_cmds > bd->queued_cmds);
147
148         /*
149          * -ENOSPC or -ENODATA?  I'm going for -ENODATA, meaning "I have no
150          * work to do", even though we return -ENOSPC after this same test
151          * during bsg_write() -- there, it means our buffer can't have more
152          * bsg_commands added to it, thus has no space left.
153          */
154         if (bd->done_cmds == bd->queued_cmds) {
155                 ret = -ENODATA;
156                 goto unlock;
157         }
158
159         if (!test_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags)) {
160                 ret = -EAGAIN;
161                 goto unlock;
162         }
163
164         prepare_to_wait(&bd->wq_done, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
165         spin_unlock_irq(&bd->lock);
166         io_schedule();
167         finish_wait(&bd->wq_done, &wait);
168
169         return ret;
170 unlock:
171         spin_unlock_irq(&bd->lock);
172         return ret;
173 }
174
175 static int blk_fill_sgv4_hdr_rq(struct request_queue *q, struct request *rq,
176                                 struct sg_io_v4 *hdr, struct bsg_device *bd,
177                                 fmode_t has_write_perm)
178 {
179         if (hdr->request_len > BLK_MAX_CDB) {
180                 rq->cmd = kzalloc(hdr->request_len, GFP_KERNEL);
181                 if (!rq->cmd)
182                         return -ENOMEM;
183         }
184
185         if (copy_from_user(rq->cmd, (void *)(unsigned long)hdr->request,
186                            hdr->request_len))
187                 return -EFAULT;
188
189         if (hdr->subprotocol == BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_CMD) {
190                 if (blk_verify_command(rq->cmd, has_write_perm))
191                         return -EPERM;
192         } else if (!capable(CAP_SYS_RAWIO))
193                 return -EPERM;
194
195         /*
196          * fill in request structure
197          */
198         rq->cmd_len = hdr->request_len;
199         rq->cmd_type = REQ_TYPE_BLOCK_PC;
200
201         rq->timeout = msecs_to_jiffies(hdr->timeout);
202         if (!rq->timeout)
203                 rq->timeout = q->sg_timeout;
204         if (!rq->timeout)
205                 rq->timeout = BLK_DEFAULT_SG_TIMEOUT;
206         if (rq->timeout < BLK_MIN_SG_TIMEOUT)
207                 rq->timeout = BLK_MIN_SG_TIMEOUT;
208
209         return 0;
210 }
211
212 /*
213  * Check if sg_io_v4 from user is allowed and valid
214  */
215 static int
216 bsg_validate_sgv4_hdr(struct request_queue *q, struct sg_io_v4 *hdr, int *rw)
217 {
218         int ret = 0;
219
220         if (hdr->guard != 'Q')
221                 return -EINVAL;
222
223         switch (hdr->protocol) {
224         case BSG_PROTOCOL_SCSI:
225                 switch (hdr->subprotocol) {
226                 case BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_CMD:
227                 case BSG_SUB_PROTOCOL_SCSI_TRANSPORT:
228                         break;
229                 default:
230                         ret = -EINVAL;
231                 }
232                 break;
233         default:
234                 ret = -EINVAL;
235         }
236
237         *rw = hdr->dout_xfer_len ? WRITE : READ;
238         return ret;
239 }
240
241 /*
242  * map sg_io_v4 to a request.
243  */
244 static struct request *
245 bsg_map_hdr(struct bsg_device *bd, struct sg_io_v4 *hdr, fmode_t has_write_perm,
246             u8 *sense)
247 {
248         struct request_queue *q = bd->queue;
249         struct request *rq, *next_rq = NULL;
250         int ret, rw;
251         unsigned int dxfer_len;
252         void *dxferp = NULL;
253
254         dprintk("map hdr %llx/%u %llx/%u\n", (unsigned long long) hdr->dout_xferp,
255                 hdr->dout_xfer_len, (unsigned long long) hdr->din_xferp,
256                 hdr->din_xfer_len);
257
258         ret = bsg_validate_sgv4_hdr(q, hdr, &rw);
259         if (ret)
260                 return ERR_PTR(ret);
261
262         /*
263          * map scatter-gather elements separately and string them to request
264          */
265         rq = blk_get_request(q, rw, GFP_KERNEL);
266         if (!rq)
267                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
268         ret = blk_fill_sgv4_hdr_rq(q, rq, hdr, bd, has_write_perm);
269         if (ret)
270                 goto out;
271
272         if (rw == WRITE && hdr->din_xfer_len) {
273                 if (!test_bit(QUEUE_FLAG_BIDI, &q->queue_flags)) {
274                         ret = -EOPNOTSUPP;
275                         goto out;
276                 }
277
278                 next_rq = blk_get_request(q, READ, GFP_KERNEL);
279                 if (!next_rq) {
280                         ret = -ENOMEM;
281                         goto out;
282                 }
283                 rq->next_rq = next_rq;
284                 next_rq->cmd_type = rq->cmd_type;
285
286                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->din_xferp;
287                 ret =  blk_rq_map_user(q, next_rq, NULL, dxferp,
288                                        hdr->din_xfer_len, GFP_KERNEL);
289                 if (ret)
290                         goto out;
291         }
292
293         if (hdr->dout_xfer_len) {
294                 dxfer_len = hdr->dout_xfer_len;
295                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->dout_xferp;
296         } else if (hdr->din_xfer_len) {
297                 dxfer_len = hdr->din_xfer_len;
298                 dxferp = (void*)(unsigned long)hdr->din_xferp;
299         } else
300                 dxfer_len = 0;
301
302         if (dxfer_len) {
303                 ret = blk_rq_map_user(q, rq, NULL, dxferp, dxfer_len,
304                                       GFP_KERNEL);
305                 if (ret)
306                         goto out;
307         }
308
309         rq->sense = sense;
310         rq->sense_len = 0;
311
312         return rq;
313 out:
314         if (rq->cmd != rq->__cmd)
315                 kfree(rq->cmd);
316         blk_put_request(rq);
317         if (next_rq) {
318                 blk_rq_unmap_user(next_rq->bio);
319                 blk_put_request(next_rq);
320         }
321         return ERR_PTR(ret);
322 }
323
324 /*
325  * async completion call-back from the block layer, when scsi/ide/whatever
326  * calls end_that_request_last() on a request
327  */
328 static void bsg_rq_end_io(struct request *rq, int uptodate)
329 {
330         struct bsg_command *bc = rq->end_io_data;
331         struct bsg_device *bd = bc->bd;
332         unsigned long flags;
333
334         dprintk("%s: finished rq %p bc %p, bio %p stat %d\n",
335                 bd->name, rq, bc, bc->bio, uptodate);
336
337         bc->hdr.duration = jiffies_to_msecs(jiffies - bc->hdr.duration);
338
339         spin_lock_irqsave(&bd->lock, flags);
340         list_move_tail(&bc->list, &bd->done_list);
341         bd->done_cmds++;
342         spin_unlock_irqrestore(&bd->lock, flags);
343
344         wake_up(&bd->wq_done);
345 }
346
347 /*
348  * do final setup of a 'bc' and submit the matching 'rq' to the block
349  * layer for io
350  */
351 static void bsg_add_command(struct bsg_device *bd, struct request_queue *q,
352                             struct bsg_command *bc, struct request *rq)
353 {
354         int at_head = (0 == (bc->hdr.flags & BSG_FLAG_Q_AT_TAIL));
355
356         /*
357          * add bc command to busy queue and submit rq for io
358          */
359         bc->rq = rq;
360         bc->bio = rq->bio;
361         if (rq->next_rq)
362                 bc->bidi_bio = rq->next_rq->bio;
363         bc->hdr.duration = jiffies;
364         spin_lock_irq(&bd->lock);
365         list_add_tail(&bc->list, &bd->busy_list);
366         spin_unlock_irq(&bd->lock);
367
368         dprintk("%s: queueing rq %p, bc %p\n", bd->name, rq, bc);
369
370         rq->end_io_data = bc;
371         blk_execute_rq_nowait(q, NULL, rq, at_head, bsg_rq_end_io);
372 }
373
374 static struct bsg_command *bsg_next_done_cmd(struct bsg_device *bd)
375 {
376         struct bsg_command *bc = NULL;
377
378         spin_lock_irq(&bd->lock);
379         if (bd->done_cmds) {
380                 bc = list_first_entry(&bd->done_list, struct bsg_command, list);
381                 list_del(&bc->list);
382                 bd->done_cmds--;
383         }
384         spin_unlock_irq(&bd->lock);
385
386         return bc;
387 }
388
389 /*
390  * Get a finished command from the done list
391  */
392 static struct bsg_command *bsg_get_done_cmd(struct bsg_device *bd)
393 {
394         struct bsg_command *bc;
395         int ret;
396
397         do {
398                 bc = bsg_next_done_cmd(bd);
399                 if (bc)
400                         break;
401
402                 if (!test_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags)) {
403                         bc = ERR_PTR(-EAGAIN);
404                         break;
405                 }
406
407                 ret = wait_event_interruptible(bd->wq_done, bd->done_cmds);
408                 if (ret) {
409                         bc = ERR_PTR(-ERESTARTSYS);
410                         break;
411                 }
412         } while (1);
413
414         dprintk("%s: returning done %p\n", bd->name, bc);
415
416         return bc;
417 }
418
419 static int blk_complete_sgv4_hdr_rq(struct request *rq, struct sg_io_v4 *hdr,
420                                     struct bio *bio, struct bio *bidi_bio)
421 {
422         int ret = 0;
423
424         dprintk("rq %p bio %p 0x%x\n", rq, bio, rq->errors);
425         /*
426          * fill in all the output members
427          */
428         hdr->device_status = status_byte(rq->errors);
429         hdr->transport_status = host_byte(rq->errors);
430         hdr->driver_status = driver_byte(rq->errors);
431         hdr->info = 0;
432         if (hdr->device_status || hdr->transport_status || hdr->driver_status)
433                 hdr->info |= SG_INFO_CHECK;
434         hdr->response_len = 0;
435
436         if (rq->sense_len && hdr->response) {
437                 int len = min_t(unsigned int, hdr->max_response_len,
438                                         rq->sense_len);
439
440                 ret = copy_to_user((void*)(unsigned long)hdr->response,
441                                    rq->sense, len);
442                 if (!ret)
443                         hdr->response_len = len;
444                 else
445                         ret = -EFAULT;
446         }
447
448         if (rq->next_rq) {
449                 hdr->dout_resid = rq->resid_len;
450                 hdr->din_resid = rq->next_rq->resid_len;
451                 blk_rq_unmap_user(bidi_bio);
452                 blk_put_request(rq->next_rq);
453         } else if (rq_data_dir(rq) == READ)
454                 hdr->din_resid = rq->resid_len;
455         else
456                 hdr->dout_resid = rq->resid_len;
457
458         /*
459          * If the request generated a negative error number, return it
460          * (providing we aren't already returning an error); if it's
461          * just a protocol response (i.e. non negative), that gets
462          * processed above.
463          */
464         if (!ret && rq->errors < 0)
465                 ret = rq->errors;
466
467         blk_rq_unmap_user(bio);
468         if (rq->cmd != rq->__cmd)
469                 kfree(rq->cmd);
470         blk_put_request(rq);
471
472         return ret;
473 }
474
475 static int bsg_complete_all_commands(struct bsg_device *bd)
476 {
477         struct bsg_command *bc;
478         int ret, tret;
479
480         dprintk("%s: entered\n", bd->name);
481
482         /*
483          * wait for all commands to complete
484          */
485         ret = 0;
486         do {
487                 ret = bsg_io_schedule(bd);
488                 /*
489                  * look for -ENODATA specifically -- we'll sometimes get
490                  * -ERESTARTSYS when we've taken a signal, but we can't
491                  * return until we're done freeing the queue, so ignore
492                  * it.  The signal will get handled when we're done freeing
493                  * the bsg_device.
494                  */
495         } while (ret != -ENODATA);
496
497         /*
498          * discard done commands
499          */
500         ret = 0;
501         do {
502                 spin_lock_irq(&bd->lock);
503                 if (!bd->queued_cmds) {
504                         spin_unlock_irq(&bd->lock);
505                         break;
506                 }
507                 spin_unlock_irq(&bd->lock);
508
509                 bc = bsg_get_done_cmd(bd);
510                 if (IS_ERR(bc))
511                         break;
512
513                 tret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(bc->rq, &bc->hdr, bc->bio,
514                                                 bc->bidi_bio);
515                 if (!ret)
516                         ret = tret;
517
518                 bsg_free_command(bc);
519         } while (1);
520
521         return ret;
522 }
523
524 static int
525 __bsg_read(char __user *buf, size_t count, struct bsg_device *bd,
526            const struct iovec *iov, ssize_t *bytes_read)
527 {
528         struct bsg_command *bc;
529         int nr_commands, ret;
530
531         if (count % sizeof(struct sg_io_v4))
532                 return -EINVAL;
533
534         ret = 0;
535         nr_commands = count / sizeof(struct sg_io_v4);
536         while (nr_commands) {
537                 bc = bsg_get_done_cmd(bd);
538                 if (IS_ERR(bc)) {
539                         ret = PTR_ERR(bc);
540                         break;
541                 }
542
543                 /*
544                  * this is the only case where we need to copy data back
545                  * after completing the request. so do that here,
546                  * bsg_complete_work() cannot do that for us
547                  */
548                 ret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(bc->rq, &bc->hdr, bc->bio,
549                                                bc->bidi_bio);
550
551                 if (copy_to_user(buf, &bc->hdr, sizeof(bc->hdr)))
552                         ret = -EFAULT;
553
554                 bsg_free_command(bc);
555
556                 if (ret)
557                         break;
558
559                 buf += sizeof(struct sg_io_v4);
560                 *bytes_read += sizeof(struct sg_io_v4);
561                 nr_commands--;
562         }
563
564         return ret;
565 }
566
567 static inline void bsg_set_block(struct bsg_device *bd, struct file *file)
568 {
569         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
570                 clear_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
571         else
572                 set_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
573 }
574
575 /*
576  * Check if the error is a "real" error that we should return.
577  */
578 static inline int err_block_err(int ret)
579 {
580         if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -ENODATA && ret != -EAGAIN)
581                 return 1;
582
583         return 0;
584 }
585
586 static ssize_t
587 bsg_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
588 {
589         struct bsg_device *bd = file->private_data;
590         int ret;
591         ssize_t bytes_read;
592
593         dprintk("%s: read %Zd bytes\n", bd->name, count);
594
595         bsg_set_block(bd, file);
596
597         bytes_read = 0;
598         ret = __bsg_read(buf, count, bd, NULL, &bytes_read);
599         *ppos = bytes_read;
600
601         if (!bytes_read || (bytes_read && err_block_err(ret)))
602                 bytes_read = ret;
603
604         return bytes_read;
605 }
606
607 static int __bsg_write(struct bsg_device *bd, const char __user *buf,
608                        size_t count, ssize_t *bytes_written,
609                        fmode_t has_write_perm)
610 {
611         struct bsg_command *bc;
612         struct request *rq;
613         int ret, nr_commands;
614
615         if (count % sizeof(struct sg_io_v4))
616                 return -EINVAL;
617
618         nr_commands = count / sizeof(struct sg_io_v4);
619         rq = NULL;
620         bc = NULL;
621         ret = 0;
622         while (nr_commands) {
623                 struct request_queue *q = bd->queue;
624
625                 bc = bsg_alloc_command(bd);
626                 if (IS_ERR(bc)) {
627                         ret = PTR_ERR(bc);
628                         bc = NULL;
629                         break;
630                 }
631
632                 if (copy_from_user(&bc->hdr, buf, sizeof(bc->hdr))) {
633                         ret = -EFAULT;
634                         break;
635                 }
636
637                 /*
638                  * get a request, fill in the blanks, and add to request queue
639                  */
640                 rq = bsg_map_hdr(bd, &bc->hdr, has_write_perm, bc->sense);
641                 if (IS_ERR(rq)) {
642                         ret = PTR_ERR(rq);
643                         rq = NULL;
644                         break;
645                 }
646
647                 bsg_add_command(bd, q, bc, rq);
648                 bc = NULL;
649                 rq = NULL;
650                 nr_commands--;
651                 buf += sizeof(struct sg_io_v4);
652                 *bytes_written += sizeof(struct sg_io_v4);
653         }
654
655         if (bc)
656                 bsg_free_command(bc);
657
658         return ret;
659 }
660
661 static ssize_t
662 bsg_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
663 {
664         struct bsg_device *bd = file->private_data;
665         ssize_t bytes_written;
666         int ret;
667
668         dprintk("%s: write %Zd bytes\n", bd->name, count);
669
670         bsg_set_block(bd, file);
671
672         bytes_written = 0;
673         ret = __bsg_write(bd, buf, count, &bytes_written,
674                           file->f_mode & FMODE_WRITE);
675
676         *ppos = bytes_written;
677
678         /*
679          * return bytes written on non-fatal errors
680          */
681         if (!bytes_written || (bytes_written && err_block_err(ret)))
682                 bytes_written = ret;
683
684         dprintk("%s: returning %Zd\n", bd->name, bytes_written);
685         return bytes_written;
686 }
687
688 static struct bsg_device *bsg_alloc_device(void)
689 {
690         struct bsg_device *bd;
691
692         bd = kzalloc(sizeof(struct bsg_device), GFP_KERNEL);
693         if (unlikely(!bd))
694                 return NULL;
695
696         spin_lock_init(&bd->lock);
697
698         bd->max_queue = BSG_DEFAULT_CMDS;
699
700         INIT_LIST_HEAD(&bd->busy_list);
701         INIT_LIST_HEAD(&bd->done_list);
702         INIT_HLIST_NODE(&bd->dev_list);
703
704         init_waitqueue_head(&bd->wq_free);
705         init_waitqueue_head(&bd->wq_done);
706         return bd;
707 }
708
709 static void bsg_kref_release_function(struct kref *kref)
710 {
711         struct bsg_class_device *bcd =
712                 container_of(kref, struct bsg_class_device, ref);
713         struct device *parent = bcd->parent;
714
715         if (bcd->release)
716                 bcd->release(bcd->parent);
717
718         put_device(parent);
719 }
720
721 static int bsg_put_device(struct bsg_device *bd)
722 {
723         int ret = 0, do_free;
724         struct request_queue *q = bd->queue;
725
726         mutex_lock(&bsg_mutex);
727
728         do_free = atomic_dec_and_test(&bd->ref_count);
729         if (!do_free) {
730                 mutex_unlock(&bsg_mutex);
731                 goto out;
732         }
733
734         hlist_del(&bd->dev_list);
735         mutex_unlock(&bsg_mutex);
736
737         dprintk("%s: tearing down\n", bd->name);
738
739         /*
740          * close can always block
741          */
742         set_bit(BSG_F_BLOCK, &bd->flags);
743
744         /*
745          * correct error detection baddies here again. it's the responsibility
746          * of the app to properly reap commands before close() if it wants
747          * fool-proof error detection
748          */
749         ret = bsg_complete_all_commands(bd);
750
751         kfree(bd);
752 out:
753         kref_put(&q->bsg_dev.ref, bsg_kref_release_function);
754         if (do_free)
755                 blk_put_queue(q);
756         return ret;
757 }
758
759 static struct bsg_device *bsg_add_device(struct inode *inode,
760                                          struct request_queue *rq,
761                                          struct file *file)
762 {
763         struct bsg_device *bd;
764         int ret;
765 #ifdef BSG_DEBUG
766         unsigned char buf[32];
767 #endif
768         ret = blk_get_queue(rq);
769         if (ret)
770                 return ERR_PTR(-ENXIO);
771
772         bd = bsg_alloc_device();
773         if (!bd) {
774                 blk_put_queue(rq);
775                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
776         }
777
778         bd->queue = rq;
779
780         bsg_set_block(bd, file);
781
782         atomic_set(&bd->ref_count, 1);
783         mutex_lock(&bsg_mutex);
784         hlist_add_head(&bd->dev_list, bsg_dev_idx_hash(iminor(inode)));
785
786         strncpy(bd->name, dev_name(rq->bsg_dev.class_dev), sizeof(bd->name) - 1);
787         dprintk("bound to <%s>, max queue %d\n",
788                 format_dev_t(buf, inode->i_rdev), bd->max_queue);
789
790         mutex_unlock(&bsg_mutex);
791         return bd;
792 }
793
794 static struct bsg_device *__bsg_get_device(int minor, struct request_queue *q)
795 {
796         struct bsg_device *bd;
797         struct hlist_node *entry;
798
799         mutex_lock(&bsg_mutex);
800
801         hlist_for_each_entry(bd, entry, bsg_dev_idx_hash(minor), dev_list) {
802                 if (bd->queue == q) {
803                         atomic_inc(&bd->ref_count);
804                         goto found;
805                 }
806         }
807         bd = NULL;
808 found:
809         mutex_unlock(&bsg_mutex);
810         return bd;
811 }
812
813 static struct bsg_device *bsg_get_device(struct inode *inode, struct file *file)
814 {
815         struct bsg_device *bd;
816         struct bsg_class_device *bcd;
817
818         /*
819          * find the class device
820          */
821         mutex_lock(&bsg_mutex);
822         bcd = idr_find(&bsg_minor_idr, iminor(inode));
823         if (bcd)
824                 kref_get(&bcd->ref);
825         mutex_unlock(&bsg_mutex);
826
827         if (!bcd)
828                 return ERR_PTR(-ENODEV);
829
830         bd = __bsg_get_device(iminor(inode), bcd->queue);
831         if (bd)
832                 return bd;
833
834         bd = bsg_add_device(inode, bcd->queue, file);
835         if (IS_ERR(bd))
836                 kref_put(&bcd->ref, bsg_kref_release_function);
837
838         return bd;
839 }
840
841 static int bsg_open(struct inode *inode, struct file *file)
842 {
843         struct bsg_device *bd;
844
845         lock_kernel();
846         bd = bsg_get_device(inode, file);
847         unlock_kernel();
848
849         if (IS_ERR(bd))
850                 return PTR_ERR(bd);
851
852         file->private_data = bd;
853         return 0;
854 }
855
856 static int bsg_release(struct inode *inode, struct file *file)
857 {
858         struct bsg_device *bd = file->private_data;
859
860         file->private_data = NULL;
861         return bsg_put_device(bd);
862 }
863
864 static unsigned int bsg_poll(struct file *file, poll_table *wait)
865 {
866         struct bsg_device *bd = file->private_data;
867         unsigned int mask = 0;
868
869         poll_wait(file, &bd->wq_done, wait);
870         poll_wait(file, &bd->wq_free, wait);
871
872         spin_lock_irq(&bd->lock);
873         if (!list_empty(&bd->done_list))
874                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
875         if (bd->queued_cmds >= bd->max_queue)
876                 mask |= POLLOUT;
877         spin_unlock_irq(&bd->lock);
878
879         return mask;
880 }
881
882 static long bsg_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
883 {
884         struct bsg_device *bd = file->private_data;
885         int __user *uarg = (int __user *) arg;
886         int ret;
887
888         switch (cmd) {
889                 /*
890                  * our own ioctls
891                  */
892         case SG_GET_COMMAND_Q:
893                 return put_user(bd->max_queue, uarg);
894         case SG_SET_COMMAND_Q: {
895                 int queue;
896
897                 if (get_user(queue, uarg))
898                         return -EFAULT;
899                 if (queue < 1)
900                         return -EINVAL;
901
902                 spin_lock_irq(&bd->lock);
903                 bd->max_queue = queue;
904                 spin_unlock_irq(&bd->lock);
905                 return 0;
906         }
907
908         /*
909          * SCSI/sg ioctls
910          */
911         case SG_GET_VERSION_NUM:
912         case SCSI_IOCTL_GET_IDLUN:
913         case SCSI_IOCTL_GET_BUS_NUMBER:
914         case SG_SET_TIMEOUT:
915         case SG_GET_TIMEOUT:
916         case SG_GET_RESERVED_SIZE:
917         case SG_SET_RESERVED_SIZE:
918         case SG_EMULATED_HOST:
919         case SCSI_IOCTL_SEND_COMMAND: {
920                 void __user *uarg = (void __user *) arg;
921                 return scsi_cmd_ioctl(bd->queue, NULL, file->f_mode, cmd, uarg);
922         }
923         case SG_IO: {
924                 struct request *rq;
925                 struct bio *bio, *bidi_bio = NULL;
926                 struct sg_io_v4 hdr;
927                 int at_head;
928                 u8 sense[SCSI_SENSE_BUFFERSIZE];
929
930                 if (copy_from_user(&hdr, uarg, sizeof(hdr)))
931                         return -EFAULT;
932
933                 rq = bsg_map_hdr(bd, &hdr, file->f_mode & FMODE_WRITE, sense);
934                 if (IS_ERR(rq))
935                         return PTR_ERR(rq);
936
937                 bio = rq->bio;
938                 if (rq->next_rq)
939                         bidi_bio = rq->next_rq->bio;
940
941                 at_head = (0 == (hdr.flags & BSG_FLAG_Q_AT_TAIL));
942                 blk_execute_rq(bd->queue, NULL, rq, at_head);
943                 ret = blk_complete_sgv4_hdr_rq(rq, &hdr, bio, bidi_bio);
944
945                 if (copy_to_user(uarg, &hdr, sizeof(hdr)))
946                         return -EFAULT;
947
948                 return ret;
949         }
950         /*
951          * block device ioctls
952          */
953         default:
954 #if 0
955                 return ioctl_by_bdev(bd->bdev, cmd, arg);
956 #else
957                 return -ENOTTY;
958 #endif
959         }
960 }
961
962 static const struct file_operations bsg_fops = {
963         .read           =       bsg_read,
964         .write          =       bsg_write,
965         .poll           =       bsg_poll,
966         .open           =       bsg_open,
967         .release        =       bsg_release,
968         .unlocked_ioctl =       bsg_ioctl,
969         .owner          =       THIS_MODULE,
970 };
971
972 void bsg_unregister_queue(struct request_queue *q)
973 {
974         struct bsg_class_device *bcd = &q->bsg_dev;
975
976         if (!bcd->class_dev)
977                 return;
978
979         mutex_lock(&bsg_mutex);
980         idr_remove(&bsg_minor_idr, bcd->minor);
981         sysfs_remove_link(&q->kobj, "bsg");
982         device_unregister(bcd->class_dev);
983         bcd->class_dev = NULL;
984         kref_put(&bcd->ref, bsg_kref_release_function);
985         mutex_unlock(&bsg_mutex);
986 }
987 EXPORT_SYMBOL_GPL(bsg_unregister_queue);
988
989 int bsg_register_queue(struct request_queue *q, struct device *parent,
990                        const char *name, void (*release)(struct device *))
991 {
992         struct bsg_class_device *bcd;
993         dev_t dev;
994         int ret, minor;
995         struct device *class_dev = NULL;
996         const char *devname;
997
998         if (name)
999                 devname = name;
1000         else
1001                 devname = dev_name(parent);
1002
1003         /*
1004          * we need a proper transport to send commands, not a stacked device
1005          */
1006         if (!q->request_fn)
1007                 return 0;
1008
1009         bcd = &q->bsg_dev;
1010         memset(bcd, 0, sizeof(*bcd));
1011
1012         mutex_lock(&bsg_mutex);
1013
1014         ret = idr_pre_get(&bsg_minor_idr, GFP_KERNEL);
1015         if (!ret) {
1016                 ret = -ENOMEM;
1017                 goto unlock;
1018         }
1019
1020         ret = idr_get_new(&bsg_minor_idr, bcd, &minor);
1021         if (ret < 0)
1022                 goto unlock;
1023
1024         if (minor >= BSG_MAX_DEVS) {
1025                 printk(KERN_ERR "bsg: too many bsg devices\n");
1026                 ret = -EINVAL;
1027                 goto remove_idr;
1028         }
1029
1030         bcd->minor = minor;
1031         bcd->queue = q;
1032         bcd->parent = get_device(parent);
1033         bcd->release = release;
1034         kref_init(&bcd->ref);
1035         dev = MKDEV(bsg_major, bcd->minor);
1036         class_dev = device_create(bsg_class, parent, dev, NULL, "%s", devname);
1037         if (IS_ERR(class_dev)) {
1038                 ret = PTR_ERR(class_dev);
1039                 goto put_dev;
1040         }
1041         bcd->class_dev = class_dev;
1042
1043         if (q->kobj.sd) {
1044                 ret = sysfs_create_link(&q->kobj, &bcd->class_dev->kobj, "bsg");
1045                 if (ret)
1046                         goto unregister_class_dev;
1047         }
1048
1049         mutex_unlock(&bsg_mutex);
1050         return 0;
1051
1052 unregister_class_dev:
1053         device_unregister(class_dev);
1054 put_dev:
1055         put_device(parent);
1056 remove_idr:
1057         idr_remove(&bsg_minor_idr, minor);
1058 unlock:
1059         mutex_unlock(&bsg_mutex);
1060         return ret;
1061 }
1062 EXPORT_SYMBOL_GPL(bsg_register_queue);
1063
1064 static struct cdev bsg_cdev;
1065
1066 static char *bsg_devnode(struct device *dev, mode_t *mode)
1067 {
1068         return kasprintf(GFP_KERNEL, "bsg/%s", dev_name(dev));
1069 }
1070
1071 static int __init bsg_init(void)
1072 {
1073         int ret, i;
1074         dev_t devid;
1075
1076         bsg_cmd_cachep = kmem_cache_create("bsg_cmd",
1077                                 sizeof(struct bsg_command), 0, 0, NULL);
1078         if (!bsg_cmd_cachep) {
1079                 printk(KERN_ERR "bsg: failed creating slab cache\n");
1080                 return -ENOMEM;
1081         }
1082
1083         for (i = 0; i < BSG_LIST_ARRAY_SIZE; i++)
1084                 INIT_HLIST_HEAD(&bsg_device_list[i]);
1085
1086         bsg_class = class_create(THIS_MODULE, "bsg");
1087         if (IS_ERR(bsg_class)) {
1088                 ret = PTR_ERR(bsg_class);
1089                 goto destroy_kmemcache;
1090         }
1091         bsg_class->devnode = bsg_devnode;
1092
1093         ret = alloc_chrdev_region(&devid, 0, BSG_MAX_DEVS, "bsg");
1094         if (ret)
1095                 goto destroy_bsg_class;
1096
1097         bsg_major = MAJOR(devid);
1098
1099         cdev_init(&bsg_cdev, &bsg_fops);
1100         ret = cdev_add(&bsg_cdev, MKDEV(bsg_major, 0), BSG_MAX_DEVS);
1101         if (ret)
1102                 goto unregister_chrdev;
1103
1104         printk(KERN_INFO BSG_DESCRIPTION " version " BSG_VERSION
1105                " loaded (major %d)\n", bsg_major);
1106         return 0;
1107 unregister_chrdev:
1108         unregister_chrdev_region(MKDEV(bsg_major, 0), BSG_MAX_DEVS);
1109 destroy_bsg_class:
1110         class_destroy(bsg_class);
1111 destroy_kmemcache:
1112         kmem_cache_destroy(bsg_cmd_cachep);
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 MODULE_AUTHOR("Jens Axboe");
1117 MODULE_DESCRIPTION(BSG_DESCRIPTION);
1118 MODULE_LICENSE("GPL");
1119
1120 device_initcall(bsg_init);