drivers/scsi/virtio_scsi.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
   2 /*
   3  * Virtio SCSI HBA driver
   4  *
   5  * Copyright IBM Corp. 2010
   6  * Copyright Red Hat, Inc. 2011
   7  *
   8  * Authors:
   9  *  Stefan Hajnoczi   <stefanha@linux.vnet.ibm.com>
  10  *  Paolo Bonzini   <pbonzini@redhat.com>
  11  */
  12
  13 #define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt
  14
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/slab.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/interrupt.h>
  19 #include <linux/virtio.h>
  20 #include <linux/virtio_ids.h>
  21 #include <linux/virtio_config.h>
  22 #include <linux/virtio_scsi.h>
  23 #include <linux/cpu.h>
  24 #include <linux/blkdev.h>
  25 #include <linux/blk-integrity.h>
  26 #include <scsi/scsi_host.h>
  27 #include <scsi/scsi_device.h>
  28 #include <scsi/scsi_cmnd.h>
  29 #include <scsi/scsi_tcq.h>
  30 #include <scsi/scsi_devinfo.h>
  31 #include <linux/seqlock.h>
  32 #include <linux/blk-mq-virtio.h>
  33
  34 #include "sd.h"
  35
  36 #define VIRTIO_SCSI_MEMPOOL_SZ 64
  37 #define VIRTIO_SCSI_EVENT_LEN 8
  38 #define VIRTIO_SCSI_VQ_BASE 2
  39
  40 /* Command queue element */
  41 struct virtio_scsi_cmd {
  42         struct scsi_cmnd *sc;
  43         struct completion *comp;
  44         union {
  45                 struct virtio_scsi_cmd_req       cmd;
  46                 struct virtio_scsi_cmd_req_pi    cmd_pi;
  47                 struct virtio_scsi_ctrl_tmf_req  tmf;
  48                 struct virtio_scsi_ctrl_an_req   an;
  49         } req;
  50         union {
  51                 struct virtio_scsi_cmd_resp      cmd;
  52                 struct virtio_scsi_ctrl_tmf_resp tmf;
  53                 struct virtio_scsi_ctrl_an_resp  an;
  54                 struct virtio_scsi_event         evt;
  55         } resp;
  56 } ____cacheline_aligned_in_smp;
  57
  58 struct virtio_scsi_event_node {
  59         struct virtio_scsi *vscsi;
  60         struct virtio_scsi_event event;
  61         struct work_struct work;
  62 };
  63
  64 struct virtio_scsi_vq {
  65         /* Protects vq */
  66         spinlock_t vq_lock;
  67
  68         struct virtqueue *vq;
  69 };
  70
  71 /* Driver instance state */
  72 struct virtio_scsi {
  73         struct virtio_device *vdev;
  74
  75         /* Get some buffers ready for event vq */
  76         struct virtio_scsi_event_node event_list[VIRTIO_SCSI_EVENT_LEN];
  77
  78         u32 num_queues;
  79
  80         struct hlist_node node;
  81
  82         /* Protected by event_vq lock */
  83         bool stop_events;
  84
  85         struct virtio_scsi_vq ctrl_vq;
  86         struct virtio_scsi_vq event_vq;
  87         struct virtio_scsi_vq req_vqs[];
  88 };
  89
  90 static struct kmem_cache *virtscsi_cmd_cache;
  91 static mempool_t *virtscsi_cmd_pool;
  92
  93 static inline struct Scsi_Host *virtio_scsi_host(struct virtio_device *vdev)
  94 {
  95         return vdev->priv;
  96 }
  97
  98 static void virtscsi_compute_resid(struct scsi_cmnd *sc, u32 resid)
  99 {
 100         if (resid)
 101                 scsi_set_resid(sc, min(resid, scsi_bufflen(sc)));
 102 }
 103
 104 /*
 105  * virtscsi_complete_cmd - finish a scsi_cmd and invoke scsi_done
 106  *
 107  * Called with vq_lock held.
 108  */
 109 static void virtscsi_complete_cmd(struct virtio_scsi *vscsi, void *buf)
 110 {
 111         struct virtio_scsi_cmd *cmd = buf;
 112         struct scsi_cmnd *sc = cmd->sc;
 113         struct virtio_scsi_cmd_resp *resp = &cmd->resp.cmd;
 114
 115         dev_dbg(&sc->device->sdev_gendev,
 116                 "cmd %p response %u status %#02x sense_len %u\n",
 117                 sc, resp->response, resp->status, resp->sense_len);
 118
 119         sc->result = resp->status;
 120         virtscsi_compute_resid(sc, virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, resp->resid));
 121         switch (resp->response) {
 122         case VIRTIO_SCSI_S_OK:
 123                 set_host_byte(sc, DID_OK);
 124                 break;
 125         case VIRTIO_SCSI_S_OVERRUN:
 126                 set_host_byte(sc, DID_ERROR);
 127                 break;
 128         case VIRTIO_SCSI_S_ABORTED:
 129                 set_host_byte(sc, DID_ABORT);
 130                 break;
 131         case VIRTIO_SCSI_S_BAD_TARGET:
 132                 set_host_byte(sc, DID_BAD_TARGET);
 133                 break;
 134         case VIRTIO_SCSI_S_RESET:
 135                 set_host_byte(sc, DID_RESET);
 136                 break;
 137         case VIRTIO_SCSI_S_BUSY:
 138                 set_host_byte(sc, DID_BUS_BUSY);
 139                 break;
 140         case VIRTIO_SCSI_S_TRANSPORT_FAILURE:
 141                 set_host_byte(sc, DID_TRANSPORT_DISRUPTED);
 142                 break;
 143         case VIRTIO_SCSI_S_TARGET_FAILURE:
 144                 set_host_byte(sc, DID_TARGET_FAILURE);
 145                 break;
 146         case VIRTIO_SCSI_S_NEXUS_FAILURE:
 147                 set_host_byte(sc, DID_NEXUS_FAILURE);
 148                 break;
 149         default:
 150                 scmd_printk(KERN_WARNING, sc, "Unknown response %d",
 151                             resp->response);
 152                 fallthrough;
 153         case VIRTIO_SCSI_S_FAILURE:
 154                 set_host_byte(sc, DID_ERROR);
 155                 break;
 156         }
 157
 158         WARN_ON(virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, resp->sense_len) >
 159                 VIRTIO_SCSI_SENSE_SIZE);
 160         if (resp->sense_len) {
 161                 memcpy(sc->sense_buffer, resp->sense,
 162                        min_t(u32,
 163                              virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, resp->sense_len),
 164                              VIRTIO_SCSI_SENSE_SIZE));
 165         }
 166
 167         sc->scsi_done(sc);
 168 }
 169
 170 static void virtscsi_vq_done(struct virtio_scsi *vscsi,
 171                              struct virtio_scsi_vq *virtscsi_vq,
 172                              void (*fn)(struct virtio_scsi *vscsi, void *buf))
 173 {
 174         void *buf;
 175         unsigned int len;
 176         unsigned long flags;
 177         struct virtqueue *vq = virtscsi_vq->vq;
 178
 179         spin_lock_irqsave(&virtscsi_vq->vq_lock, flags);
 180         do {
 181                 virtqueue_disable_cb(vq);
 182                 while ((buf = virtqueue_get_buf(vq, &len)) != NULL)
 183                         fn(vscsi, buf);
 184
 185                 if (unlikely(virtqueue_is_broken(vq)))
 186                         break;
 187         } while (!virtqueue_enable_cb(vq));
 188         spin_unlock_irqrestore(&virtscsi_vq->vq_lock, flags);
 189 }
 190
 191 static void virtscsi_req_done(struct virtqueue *vq)
 192 {
 193         struct Scsi_Host *sh = virtio_scsi_host(vq->vdev);
 194         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sh);
 195         int index = vq->index - VIRTIO_SCSI_VQ_BASE;
 196         struct virtio_scsi_vq *req_vq = &vscsi->req_vqs[index];
 197
 198         virtscsi_vq_done(vscsi, req_vq, virtscsi_complete_cmd);
 199 };
 200
 201 static void virtscsi_poll_requests(struct virtio_scsi *vscsi)
 202 {
 203         int i, num_vqs;
 204
 205         num_vqs = vscsi->num_queues;
 206         for (i = 0; i < num_vqs; i++)
 207                 virtscsi_vq_done(vscsi, &vscsi->req_vqs[i],
 208                                  virtscsi_complete_cmd);
 209 }
 210
 211 static void virtscsi_complete_free(struct virtio_scsi *vscsi, void *buf)
 212 {
 213         struct virtio_scsi_cmd *cmd = buf;
 214
 215         if (cmd->comp)
 216                 complete(cmd->comp);
 217 }
 218
 219 static void virtscsi_ctrl_done(struct virtqueue *vq)
 220 {
 221         struct Scsi_Host *sh = virtio_scsi_host(vq->vdev);
 222         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sh);
 223
 224         virtscsi_vq_done(vscsi, &vscsi->ctrl_vq, virtscsi_complete_free);
 225 };
 226
 227 static void virtscsi_handle_event(struct work_struct *work);
 228
 229 static int virtscsi_kick_event(struct virtio_scsi *vscsi,
 230                                struct virtio_scsi_event_node *event_node)
 231 {
 232         int err;
 233         struct scatterlist sg;
 234         unsigned long flags;
 235
 236         INIT_WORK(&event_node->work, virtscsi_handle_event);
 237         sg_init_one(&sg, &event_node->event, sizeof(struct virtio_scsi_event));
 238
 239         spin_lock_irqsave(&vscsi->event_vq.vq_lock, flags);
 240
 241         err = virtqueue_add_inbuf(vscsi->event_vq.vq, &sg, 1, event_node,
 242                                   GFP_ATOMIC);
 243         if (!err)
 244                 virtqueue_kick(vscsi->event_vq.vq);
 245
 246         spin_unlock_irqrestore(&vscsi->event_vq.vq_lock, flags);
 247
 248         return err;
 249 }
 250
 251 static int virtscsi_kick_event_all(struct virtio_scsi *vscsi)
 252 {
 253         int i;
 254
 255         for (i = 0; i < VIRTIO_SCSI_EVENT_LEN; i++) {
 256                 vscsi->event_list[i].vscsi = vscsi;
 257                 virtscsi_kick_event(vscsi, &vscsi->event_list[i]);
 258         }
 259
 260         return 0;
 261 }
 262
 263 static void virtscsi_cancel_event_work(struct virtio_scsi *vscsi)
 264 {
 265         int i;
 266
 267         /* Stop scheduling work before calling cancel_work_sync.  */
 268         spin_lock_irq(&vscsi->event_vq.vq_lock);
 269         vscsi->stop_events = true;
 270         spin_unlock_irq(&vscsi->event_vq.vq_lock);
 271
 272         for (i = 0; i < VIRTIO_SCSI_EVENT_LEN; i++)
 273                 cancel_work_sync(&vscsi->event_list[i].work);
 274 }
 275
 276 static void virtscsi_handle_transport_reset(struct virtio_scsi *vscsi,
 277                                             struct virtio_scsi_event *event)
 278 {
 279         struct scsi_device *sdev;
 280         struct Scsi_Host *shost = virtio_scsi_host(vscsi->vdev);
 281         unsigned int target = event->lun[1];
 282         unsigned int lun = (event->lun[2] << 8) | event->lun[3];
 283
 284         switch (virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, event->reason)) {
 285         case VIRTIO_SCSI_EVT_RESET_RESCAN:
 286                 if (lun == 0) {
 287                         scsi_scan_target(&shost->shost_gendev, 0, target,
 288                                          SCAN_WILD_CARD, SCSI_SCAN_INITIAL);
 289                 } else {
 290                         scsi_add_device(shost, 0, target, lun);
 291                 }
 292                 break;
 293         case VIRTIO_SCSI_EVT_RESET_REMOVED:
 294                 sdev = scsi_device_lookup(shost, 0, target, lun);
 295                 if (sdev) {
 296                         scsi_remove_device(sdev);
 297                         scsi_device_put(sdev);
 298                 } else {
 299                         pr_err("SCSI device %d 0 %d %d not found\n",
 300                                 shost->host_no, target, lun);
 301                 }
 302                 break;
 303         default:
 304                 pr_info("Unsupported virtio scsi event reason %x\n", event->reason);
 305         }
 306 }
 307
 308 static void virtscsi_handle_param_change(struct virtio_scsi *vscsi,
 309                                          struct virtio_scsi_event *event)
 310 {
 311         struct scsi_device *sdev;
 312         struct Scsi_Host *shost = virtio_scsi_host(vscsi->vdev);
 313         unsigned int target = event->lun[1];
 314         unsigned int lun = (event->lun[2] << 8) | event->lun[3];
 315         u8 asc = virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, event->reason) & 255;
 316         u8 ascq = virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, event->reason) >> 8;
 317
 318         sdev = scsi_device_lookup(shost, 0, target, lun);
 319         if (!sdev) {
 320                 pr_err("SCSI device %d 0 %d %d not found\n",
 321                         shost->host_no, target, lun);
 322                 return;
 323         }
 324
 325         /* Handle "Parameters changed", "Mode parameters changed", and
 326            "Capacity data has changed".  */
 327         if (asc == 0x2a && (ascq == 0x00 || ascq == 0x01 || ascq == 0x09))
 328                 scsi_rescan_device(&sdev->sdev_gendev);
 329
 330         scsi_device_put(sdev);
 331 }
 332
 333 static void virtscsi_rescan_hotunplug(struct virtio_scsi *vscsi)
 334 {
 335         struct scsi_device *sdev;
 336         struct Scsi_Host *shost = virtio_scsi_host(vscsi->vdev);
 337         unsigned char scsi_cmd[MAX_COMMAND_SIZE];
 338         int result, inquiry_len, inq_result_len = 256;
 339         char *inq_result = kmalloc(inq_result_len, GFP_KERNEL);
 340
 341         shost_for_each_device(sdev, shost) {
 342                 inquiry_len = sdev->inquiry_len ? sdev->inquiry_len : 36;
 343
 344                 memset(scsi_cmd, 0, sizeof(scsi_cmd));
 345                 scsi_cmd[0] = INQUIRY;
 346                 scsi_cmd[4] = (unsigned char) inquiry_len;
 347
 348                 memset(inq_result, 0, inq_result_len);
 349
 350                 result = scsi_execute_req(sdev, scsi_cmd, DMA_FROM_DEVICE,
 351                                           inq_result, inquiry_len, NULL,
 352                                           SD_TIMEOUT, SD_MAX_RETRIES, NULL);
 353
 354                 if (result == 0 && inq_result[0] >> 5) {
 355                         /* PQ indicates the LUN is not attached */
 356                         scsi_remove_device(sdev);
 357                 } else if (result > 0 && host_byte(result) == DID_BAD_TARGET) {
 358                         /*
 359                          * If all LUNs of a virtio-scsi device are unplugged
 360                          * it will respond with BAD TARGET on any INQUIRY
 361                          * command.
 362                          * Remove the device in this case as well.
 363                          */
 364                         scsi_remove_device(sdev);
 365                 }
 366         }
 367
 368         kfree(inq_result);
 369 }
 370
 371 static void virtscsi_handle_event(struct work_struct *work)
 372 {
 373         struct virtio_scsi_event_node *event_node =
 374                 container_of(work, struct virtio_scsi_event_node, work);
 375         struct virtio_scsi *vscsi = event_node->vscsi;
 376         struct virtio_scsi_event *event = &event_node->event;
 377
 378         if (event->event &
 379             cpu_to_virtio32(vscsi->vdev, VIRTIO_SCSI_T_EVENTS_MISSED)) {
 380                 event->event &= ~cpu_to_virtio32(vscsi->vdev,
 381                                                    VIRTIO_SCSI_T_EVENTS_MISSED);
 382                 virtscsi_rescan_hotunplug(vscsi);
 383                 scsi_scan_host(virtio_scsi_host(vscsi->vdev));
 384         }
 385
 386         switch (virtio32_to_cpu(vscsi->vdev, event->event)) {
 387         case VIRTIO_SCSI_T_NO_EVENT:
 388                 break;
 389         case VIRTIO_SCSI_T_TRANSPORT_RESET:
 390                 virtscsi_handle_transport_reset(vscsi, event);
 391                 break;
 392         case VIRTIO_SCSI_T_PARAM_CHANGE:
 393                 virtscsi_handle_param_change(vscsi, event);
 394                 break;
 395         default:
 396                 pr_err("Unsupported virtio scsi event %x\n", event->event);
 397         }
 398         virtscsi_kick_event(vscsi, event_node);
 399 }
 400
 401 static void virtscsi_complete_event(struct virtio_scsi *vscsi, void *buf)
 402 {
 403         struct virtio_scsi_event_node *event_node = buf;
 404
 405         if (!vscsi->stop_events)
 406                 queue_work(system_freezable_wq, &event_node->work);
 407 }
 408
 409 static void virtscsi_event_done(struct virtqueue *vq)
 410 {
 411         struct Scsi_Host *sh = virtio_scsi_host(vq->vdev);
 412         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sh);
 413
 414         virtscsi_vq_done(vscsi, &vscsi->event_vq, virtscsi_complete_event);
 415 };
 416
 417 static int __virtscsi_add_cmd(struct virtqueue *vq,
 418                             struct virtio_scsi_cmd *cmd,
 419                             size_t req_size, size_t resp_size)
 420 {
 421         struct scsi_cmnd *sc = cmd->sc;
 422         struct scatterlist *sgs[6], req, resp;
 423         struct sg_table *out, *in;
 424         unsigned out_num = 0, in_num = 0;
 425
 426         out = in = NULL;
 427
 428         if (sc && sc->sc_data_direction != DMA_NONE) {
 429                 if (sc->sc_data_direction != DMA_FROM_DEVICE)
 430                         out = &sc->sdb.table;
 431                 if (sc->sc_data_direction != DMA_TO_DEVICE)
 432                         in = &sc->sdb.table;
 433         }
 434
 435         /* Request header.  */
 436         sg_init_one(&req, &cmd->req, req_size);
 437         sgs[out_num++] = &req;
 438
 439         /* Data-out buffer.  */
 440         if (out) {
 441                 /* Place WRITE protection SGLs before Data OUT payload */
 442                 if (scsi_prot_sg_count(sc))
 443                         sgs[out_num++] = scsi_prot_sglist(sc);
 444                 sgs[out_num++] = out->sgl;
 445         }
 446
 447         /* Response header.  */
 448         sg_init_one(&resp, &cmd->resp, resp_size);
 449         sgs[out_num + in_num++] = &resp;
 450
 451         /* Data-in buffer */
 452         if (in) {
 453                 /* Place READ protection SGLs before Data IN payload */
 454                 if (scsi_prot_sg_count(sc))
 455                         sgs[out_num + in_num++] = scsi_prot_sglist(sc);
 456                 sgs[out_num + in_num++] = in->sgl;
 457         }
 458
 459         return virtqueue_add_sgs(vq, sgs, out_num, in_num, cmd, GFP_ATOMIC);
 460 }
 461
 462 static void virtscsi_kick_vq(struct virtio_scsi_vq *vq)
 463 {
 464         bool needs_kick;
 465         unsigned long flags;
 466
 467         spin_lock_irqsave(&vq->vq_lock, flags);
 468         needs_kick = virtqueue_kick_prepare(vq->vq);
 469         spin_unlock_irqrestore(&vq->vq_lock, flags);
 470
 471         if (needs_kick)
 472                 virtqueue_notify(vq->vq);
 473 }
 474
 475 /**
 476  * virtscsi_add_cmd - add a virtio_scsi_cmd to a virtqueue, optionally kick it
 477  * @vq          : the struct virtqueue we're talking about
 478  * @cmd         : command structure
 479  * @req_size    : size of the request buffer
 480  * @resp_size   : size of the response buffer
 481  * @kick        : whether to kick the virtqueue immediately
 482  */
 483 static int virtscsi_add_cmd(struct virtio_scsi_vq *vq,
 484                              struct virtio_scsi_cmd *cmd,
 485                              size_t req_size, size_t resp_size,
 486                              bool kick)
 487 {
 488         unsigned long flags;
 489         int err;
 490         bool needs_kick = false;
 491
 492         spin_lock_irqsave(&vq->vq_lock, flags);
 493         err = __virtscsi_add_cmd(vq->vq, cmd, req_size, resp_size);
 494         if (!err && kick)
 495                 needs_kick = virtqueue_kick_prepare(vq->vq);
 496
 497         spin_unlock_irqrestore(&vq->vq_lock, flags);
 498
 499         if (needs_kick)
 500                 virtqueue_notify(vq->vq);
 501         return err;
 502 }
 503
 504 static void virtio_scsi_init_hdr(struct virtio_device *vdev,
 505                                  struct virtio_scsi_cmd_req *cmd,
 506                                  struct scsi_cmnd *sc)
 507 {
 508         cmd->lun[0] = 1;
 509         cmd->lun[1] = sc->device->id;
 510         cmd->lun[2] = (sc->device->lun >> 8) | 0x40;
 511         cmd->lun[3] = sc->device->lun & 0xff;
 512         cmd->tag = cpu_to_virtio64(vdev, (unsigned long)sc);
 513         cmd->task_attr = VIRTIO_SCSI_S_SIMPLE;
 514         cmd->prio = 0;
 515         cmd->crn = 0;
 516 }
 517
 518 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 519 static void virtio_scsi_init_hdr_pi(struct virtio_device *vdev,
 520                                     struct virtio_scsi_cmd_req_pi *cmd_pi,
 521                                     struct scsi_cmnd *sc)
 522 {
 523         struct request *rq = scsi_cmd_to_rq(sc);
 524         struct blk_integrity *bi;
 525
 526         virtio_scsi_init_hdr(vdev, (struct virtio_scsi_cmd_req *)cmd_pi, sc);
 527
 528         if (!rq || !scsi_prot_sg_count(sc))
 529                 return;
 530
 531         bi = blk_get_integrity(rq->rq_disk);
 532
 533         if (sc->sc_data_direction == DMA_TO_DEVICE)
 534                 cmd_pi->pi_bytesout = cpu_to_virtio32(vdev,
 535                                                       bio_integrity_bytes(bi,
 536                                                         blk_rq_sectors(rq)));
 537         else if (sc->sc_data_direction == DMA_FROM_DEVICE)
 538                 cmd_pi->pi_bytesin = cpu_to_virtio32(vdev,
 539                                                      bio_integrity_bytes(bi,
 540                                                         blk_rq_sectors(rq)));
 541 }
 542 #endif
 543
 544 static struct virtio_scsi_vq *virtscsi_pick_vq_mq(struct virtio_scsi *vscsi,
 545                                                   struct scsi_cmnd *sc)
 546 {
 547         u32 tag = blk_mq_unique_tag(scsi_cmd_to_rq(sc));
 548         u16 hwq = blk_mq_unique_tag_to_hwq(tag);
 549
 550         return &vscsi->req_vqs[hwq];
 551 }
 552
 553 static int virtscsi_queuecommand(struct Scsi_Host *shost,
 554                                  struct scsi_cmnd *sc)
 555 {
 556         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(shost);
 557         struct virtio_scsi_vq *req_vq = virtscsi_pick_vq_mq(vscsi, sc);
 558         struct virtio_scsi_cmd *cmd = scsi_cmd_priv(sc);
 559         bool kick;
 560         unsigned long flags;
 561         int req_size;
 562         int ret;
 563
 564         BUG_ON(scsi_sg_count(sc) > shost->sg_tablesize);
 565
 566         /* TODO: check feature bit and fail if unsupported?  */
 567         BUG_ON(sc->sc_data_direction == DMA_BIDIRECTIONAL);
 568
 569         dev_dbg(&sc->device->sdev_gendev,
 570                 "cmd %p CDB: %#02x\n", sc, sc->cmnd[0]);
 571
 572         cmd->sc = sc;
 573
 574         BUG_ON(sc->cmd_len > VIRTIO_SCSI_CDB_SIZE);
 575
 576 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 577         if (virtio_has_feature(vscsi->vdev, VIRTIO_SCSI_F_T10_PI)) {
 578                 virtio_scsi_init_hdr_pi(vscsi->vdev, &cmd->req.cmd_pi, sc);
 579                 memcpy(cmd->req.cmd_pi.cdb, sc->cmnd, sc->cmd_len);
 580                 req_size = sizeof(cmd->req.cmd_pi);
 581         } else
 582 #endif
 583         {
 584                 virtio_scsi_init_hdr(vscsi->vdev, &cmd->req.cmd, sc);
 585                 memcpy(cmd->req.cmd.cdb, sc->cmnd, sc->cmd_len);
 586                 req_size = sizeof(cmd->req.cmd);
 587         }
 588
 589         kick = (sc->flags & SCMD_LAST) != 0;
 590         ret = virtscsi_add_cmd(req_vq, cmd, req_size, sizeof(cmd->resp.cmd), kick);
 591         if (ret == -EIO) {
 592                 cmd->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_BAD_TARGET;
 593                 spin_lock_irqsave(&req_vq->vq_lock, flags);
 594                 virtscsi_complete_cmd(vscsi, cmd);
 595                 spin_unlock_irqrestore(&req_vq->vq_lock, flags);
 596         } else if (ret != 0) {
 597                 return SCSI_MLQUEUE_HOST_BUSY;
 598         }
 599         return 0;
 600 }
 601
 602 static int virtscsi_tmf(struct virtio_scsi *vscsi, struct virtio_scsi_cmd *cmd)
 603 {
 604         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(comp);
 605         int ret = FAILED;
 606
 607         cmd->comp = &comp;
 608         if (virtscsi_add_cmd(&vscsi->ctrl_vq, cmd,
 609                               sizeof cmd->req.tmf, sizeof cmd->resp.tmf, true) < 0)
 610                 goto out;
 611
 612         wait_for_completion(&comp);
 613         if (cmd->resp.tmf.response == VIRTIO_SCSI_S_OK ||
 614             cmd->resp.tmf.response == VIRTIO_SCSI_S_FUNCTION_SUCCEEDED)
 615                 ret = SUCCESS;
 616
 617         /*
 618          * The spec guarantees that all requests related to the TMF have
 619          * been completed, but the callback might not have run yet if
 620          * we're using independent interrupts (e.g. MSI).  Poll the
 621          * virtqueues once.
 622          *
 623          * In the abort case, sc->scsi_done will do nothing, because
 624          * the block layer must have detected a timeout and as a result
 625          * REQ_ATOM_COMPLETE has been set.
 626          */
 627         virtscsi_poll_requests(vscsi);
 628
 629 out:
 630         mempool_free(cmd, virtscsi_cmd_pool);
 631         return ret;
 632 }
 633
 634 static int virtscsi_device_reset(struct scsi_cmnd *sc)
 635 {
 636         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sc->device->host);
 637         struct virtio_scsi_cmd *cmd;
 638
 639         sdev_printk(KERN_INFO, sc->device, "device reset\n");
 640         cmd = mempool_alloc(virtscsi_cmd_pool, GFP_NOIO);
 641         if (!cmd)
 642                 return FAILED;
 643
 644         memset(cmd, 0, sizeof(*cmd));
 645         cmd->req.tmf = (struct virtio_scsi_ctrl_tmf_req){
 646                 .type = VIRTIO_SCSI_T_TMF,
 647                 .subtype = cpu_to_virtio32(vscsi->vdev,
 648                                              VIRTIO_SCSI_T_TMF_LOGICAL_UNIT_RESET),
 649                 .lun[0] = 1,
 650                 .lun[1] = sc->device->id,
 651                 .lun[2] = (sc->device->lun >> 8) | 0x40,
 652                 .lun[3] = sc->device->lun & 0xff,
 653         };
 654         return virtscsi_tmf(vscsi, cmd);
 655 }
 656
 657 static int virtscsi_device_alloc(struct scsi_device *sdevice)
 658 {
 659         /*
 660          * Passed through SCSI targets (e.g. with qemu's 'scsi-block')
 661          * may have transfer limits which come from the host SCSI
 662          * controller or something on the host side other than the
 663          * target itself.
 664          *
 665          * To make this work properly, the hypervisor can adjust the
 666          * target's VPD information to advertise these limits.  But
 667          * for that to work, the guest has to look at the VPD pages,
 668          * which we won't do by default if it is an SPC-2 device, even
 669          * if it does actually support it.
 670          *
 671          * So, set the blist to always try to read the VPD pages.
 672          */
 673         sdevice->sdev_bflags = BLIST_TRY_VPD_PAGES;
 674
 675         return 0;
 676 }
 677
 678
 679 /**
 680  * virtscsi_change_queue_depth() - Change a virtscsi target's queue depth
 681  * @sdev:       Virtscsi target whose queue depth to change
 682  * @qdepth:     New queue depth
 683  */
 684 static int virtscsi_change_queue_depth(struct scsi_device *sdev, int qdepth)
 685 {
 686         struct Scsi_Host *shost = sdev->host;
 687         int max_depth = shost->cmd_per_lun;
 688
 689         return scsi_change_queue_depth(sdev, min(max_depth, qdepth));
 690 }
 691
 692 static int virtscsi_abort(struct scsi_cmnd *sc)
 693 {
 694         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sc->device->host);
 695         struct virtio_scsi_cmd *cmd;
 696
 697         scmd_printk(KERN_INFO, sc, "abort\n");
 698         cmd = mempool_alloc(virtscsi_cmd_pool, GFP_NOIO);
 699         if (!cmd)
 700                 return FAILED;
 701
 702         memset(cmd, 0, sizeof(*cmd));
 703         cmd->req.tmf = (struct virtio_scsi_ctrl_tmf_req){
 704                 .type = VIRTIO_SCSI_T_TMF,
 705                 .subtype = VIRTIO_SCSI_T_TMF_ABORT_TASK,
 706                 .lun[0] = 1,
 707                 .lun[1] = sc->device->id,
 708                 .lun[2] = (sc->device->lun >> 8) | 0x40,
 709                 .lun[3] = sc->device->lun & 0xff,
 710                 .tag = cpu_to_virtio64(vscsi->vdev, (unsigned long)sc),
 711         };
 712         return virtscsi_tmf(vscsi, cmd);
 713 }
 714
 715 static int virtscsi_map_queues(struct Scsi_Host *shost)
 716 {
 717         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(shost);
 718         struct blk_mq_queue_map *qmap = &shost->tag_set.map[HCTX_TYPE_DEFAULT];
 719
 720         return blk_mq_virtio_map_queues(qmap, vscsi->vdev, 2);
 721 }
 722
 723 static void virtscsi_commit_rqs(struct Scsi_Host *shost, u16 hwq)
 724 {
 725         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(shost);
 726
 727         virtscsi_kick_vq(&vscsi->req_vqs[hwq]);
 728 }
 729
 730 /*
 731  * The host guarantees to respond to each command, although I/O
 732  * latencies might be higher than on bare metal.  Reset the timer
 733  * unconditionally to give the host a chance to perform EH.
 734  */
 735 static enum blk_eh_timer_return virtscsi_eh_timed_out(struct scsi_cmnd *scmnd)
 736 {
 737         return BLK_EH_RESET_TIMER;
 738 }
 739
 740 static struct scsi_host_template virtscsi_host_template = {
 741         .module = THIS_MODULE,
 742         .name = "Virtio SCSI HBA",
 743         .proc_name = "virtio_scsi",
 744         .this_id = -1,
 745         .cmd_size = sizeof(struct virtio_scsi_cmd),
 746         .queuecommand = virtscsi_queuecommand,
 747         .commit_rqs = virtscsi_commit_rqs,
 748         .change_queue_depth = virtscsi_change_queue_depth,
 749         .eh_abort_handler = virtscsi_abort,
 750         .eh_device_reset_handler = virtscsi_device_reset,
 751         .eh_timed_out = virtscsi_eh_timed_out,
 752         .slave_alloc = virtscsi_device_alloc,
 753
 754         .dma_boundary = UINT_MAX,
 755         .map_queues = virtscsi_map_queues,
 756         .track_queue_depth = 1,
 757 };
 758
 759 #define virtscsi_config_get(vdev, fld) \
 760         ({ \
 761                 __virtio_native_type(struct virtio_scsi_config, fld) __val; \
 762                 virtio_cread(vdev, struct virtio_scsi_config, fld, &__val); \
 763                 __val; \
 764         })
 765
 766 #define virtscsi_config_set(vdev, fld, val) \
 767         do { \
 768                 __virtio_native_type(struct virtio_scsi_config, fld) __val = (val); \
 769                 virtio_cwrite(vdev, struct virtio_scsi_config, fld, &__val); \
 770         } while(0)
 771
 772 static void virtscsi_init_vq(struct virtio_scsi_vq *virtscsi_vq,
 773                              struct virtqueue *vq)
 774 {
 775         spin_lock_init(&virtscsi_vq->vq_lock);
 776         virtscsi_vq->vq = vq;
 777 }
 778
 779 static void virtscsi_remove_vqs(struct virtio_device *vdev)
 780 {
 781         /* Stop all the virtqueues. */
 782         vdev->config->reset(vdev);
 783         vdev->config->del_vqs(vdev);
 784 }
 785
 786 static int virtscsi_init(struct virtio_device *vdev,
 787                          struct virtio_scsi *vscsi)
 788 {
 789         int err;
 790         u32 i;
 791         u32 num_vqs;
 792         vq_callback_t **callbacks;
 793         const char **names;
 794         struct virtqueue **vqs;
 795         struct irq_affinity desc = { .pre_vectors = 2 };
 796
 797         num_vqs = vscsi->num_queues + VIRTIO_SCSI_VQ_BASE;
 798         vqs = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(struct virtqueue *), GFP_KERNEL);
 799         callbacks = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(vq_callback_t *),
 800                                   GFP_KERNEL);
 801         names = kmalloc_array(num_vqs, sizeof(char *), GFP_KERNEL);
 802
 803         if (!callbacks || !vqs || !names) {
 804                 err = -ENOMEM;
 805                 goto out;
 806         }
 807
 808         callbacks[0] = virtscsi_ctrl_done;
 809         callbacks[1] = virtscsi_event_done;
 810         names[0] = "control";
 811         names[1] = "event";
 812         for (i = VIRTIO_SCSI_VQ_BASE; i < num_vqs; i++) {
 813                 callbacks[i] = virtscsi_req_done;
 814                 names[i] = "request";
 815         }
 816
 817         /* Discover virtqueues and write information to configuration.  */
 818         err = virtio_find_vqs(vdev, num_vqs, vqs, callbacks, names, &desc);
 819         if (err)
 820                 goto out;
 821
 822         virtscsi_init_vq(&vscsi->ctrl_vq, vqs[0]);
 823         virtscsi_init_vq(&vscsi->event_vq, vqs[1]);
 824         for (i = VIRTIO_SCSI_VQ_BASE; i < num_vqs; i++)
 825                 virtscsi_init_vq(&vscsi->req_vqs[i - VIRTIO_SCSI_VQ_BASE],
 826                                  vqs[i]);
 827
 828         virtscsi_config_set(vdev, cdb_size, VIRTIO_SCSI_CDB_SIZE);
 829         virtscsi_config_set(vdev, sense_size, VIRTIO_SCSI_SENSE_SIZE);
 830
 831         err = 0;
 832
 833 out:
 834         kfree(names);
 835         kfree(callbacks);
 836         kfree(vqs);
 837         if (err)
 838                 virtscsi_remove_vqs(vdev);
 839         return err;
 840 }
 841
 842 static int virtscsi_probe(struct virtio_device *vdev)
 843 {
 844         struct Scsi_Host *shost;
 845         struct virtio_scsi *vscsi;
 846         int err;
 847         u32 sg_elems, num_targets;
 848         u32 cmd_per_lun;
 849         u32 num_queues;
 850
 851         if (!vdev->config->get) {
 852                 dev_err(&vdev->dev, "%s failure: config access disabled\n",
 853                         __func__);
 854                 return -EINVAL;
 855         }
 856
 857         /* We need to know how many queues before we allocate. */
 858         num_queues = virtscsi_config_get(vdev, num_queues) ? : 1;
 859         num_queues = min_t(unsigned int, nr_cpu_ids, num_queues);
 860
 861         num_targets = virtscsi_config_get(vdev, max_target) + 1;
 862
 863         shost = scsi_host_alloc(&virtscsi_host_template,
 864                                 struct_size(vscsi, req_vqs, num_queues));
 865         if (!shost)
 866                 return -ENOMEM;
 867
 868         sg_elems = virtscsi_config_get(vdev, seg_max) ?: 1;
 869         shost->sg_tablesize = sg_elems;
 870         vscsi = shost_priv(shost);
 871         vscsi->vdev = vdev;
 872         vscsi->num_queues = num_queues;
 873         vdev->priv = shost;
 874
 875         err = virtscsi_init(vdev, vscsi);
 876         if (err)
 877                 goto virtscsi_init_failed;
 878
 879         shost->can_queue = virtqueue_get_vring_size(vscsi->req_vqs[0].vq);
 880
 881         cmd_per_lun = virtscsi_config_get(vdev, cmd_per_lun) ?: 1;
 882         shost->cmd_per_lun = min_t(u32, cmd_per_lun, shost->can_queue);
 883         shost->max_sectors = virtscsi_config_get(vdev, max_sectors) ?: 0xFFFF;
 884
 885         /* LUNs > 256 are reported with format 1, so they go in the range
 886          * 16640-32767.
 887          */
 888         shost->max_lun = virtscsi_config_get(vdev, max_lun) + 1 + 0x4000;
 889         shost->max_id = num_targets;
 890         shost->max_channel = 0;
 891         shost->max_cmd_len = VIRTIO_SCSI_CDB_SIZE;
 892         shost->nr_hw_queues = num_queues;
 893
 894 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 895         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_T10_PI)) {
 896                 int host_prot;
 897
 898                 host_prot = SHOST_DIF_TYPE1_PROTECTION | SHOST_DIF_TYPE2_PROTECTION |
 899                             SHOST_DIF_TYPE3_PROTECTION | SHOST_DIX_TYPE1_PROTECTION |
 900                             SHOST_DIX_TYPE2_PROTECTION | SHOST_DIX_TYPE3_PROTECTION;
 901
 902                 scsi_host_set_prot(shost, host_prot);
 903                 scsi_host_set_guard(shost, SHOST_DIX_GUARD_CRC);
 904         }
 905 #endif
 906
 907         err = scsi_add_host(shost, &vdev->dev);
 908         if (err)
 909                 goto scsi_add_host_failed;
 910
 911         virtio_device_ready(vdev);
 912
 913         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG))
 914                 virtscsi_kick_event_all(vscsi);
 915
 916         scsi_scan_host(shost);
 917         return 0;
 918
 919 scsi_add_host_failed:
 920         vdev->config->del_vqs(vdev);
 921 virtscsi_init_failed:
 922         scsi_host_put(shost);
 923         return err;
 924 }
 925
 926 static void virtscsi_remove(struct virtio_device *vdev)
 927 {
 928         struct Scsi_Host *shost = virtio_scsi_host(vdev);
 929         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(shost);
 930
 931         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG))
 932                 virtscsi_cancel_event_work(vscsi);
 933
 934         scsi_remove_host(shost);
 935         virtscsi_remove_vqs(vdev);
 936         scsi_host_put(shost);
 937 }
 938
 939 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 940 static int virtscsi_freeze(struct virtio_device *vdev)
 941 {
 942         virtscsi_remove_vqs(vdev);
 943         return 0;
 944 }
 945
 946 static int virtscsi_restore(struct virtio_device *vdev)
 947 {
 948         struct Scsi_Host *sh = virtio_scsi_host(vdev);
 949         struct virtio_scsi *vscsi = shost_priv(sh);
 950         int err;
 951
 952         err = virtscsi_init(vdev, vscsi);
 953         if (err)
 954                 return err;
 955
 956         virtio_device_ready(vdev);
 957
 958         if (virtio_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG))
 959                 virtscsi_kick_event_all(vscsi);
 960
 961         return err;
 962 }
 963 #endif
 964
 965 static struct virtio_device_id id_table[] = {
 966         { VIRTIO_ID_SCSI, VIRTIO_DEV_ANY_ID },
 967         { 0 },
 968 };
 969
 970 static unsigned int features[] = {
 971         VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG,
 972         VIRTIO_SCSI_F_CHANGE,
 973 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 974         VIRTIO_SCSI_F_T10_PI,
 975 #endif
 976 };
 977
 978 static struct virtio_driver virtio_scsi_driver = {
 979         .feature_table = features,
 980         .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
 981         .suppress_used_validation = true,
 982         .driver.name = KBUILD_MODNAME,
 983         .driver.owner = THIS_MODULE,
 984         .id_table = id_table,
 985         .probe = virtscsi_probe,
 986 #ifdef CONFIG_PM_SLEEP
 987         .freeze = virtscsi_freeze,
 988         .restore = virtscsi_restore,
 989 #endif
 990         .remove = virtscsi_remove,
 991 };
 992
 993 static int __init init(void)
 994 {
 995         int ret = -ENOMEM;
 996
 997         virtscsi_cmd_cache = KMEM_CACHE(virtio_scsi_cmd, 0);
 998         if (!virtscsi_cmd_cache) {
 999                 pr_err("kmem_cache_create() for virtscsi_cmd_cache failed\n");
1000                 goto error;
1001         }
1002
1003
1004         virtscsi_cmd_pool =
1005                 mempool_create_slab_pool(VIRTIO_SCSI_MEMPOOL_SZ,
1006                                          virtscsi_cmd_cache);
1007         if (!virtscsi_cmd_pool) {
1008                 pr_err("mempool_create() for virtscsi_cmd_pool failed\n");
1009                 goto error;
1010         }
1011         ret = register_virtio_driver(&virtio_scsi_driver);
1012         if (ret < 0)
1013                 goto error;
1014
1015         return 0;
1016
1017 error:
1018         mempool_destroy(virtscsi_cmd_pool);
1019         virtscsi_cmd_pool = NULL;
1020         kmem_cache_destroy(virtscsi_cmd_cache);
1021         virtscsi_cmd_cache = NULL;
1022         return ret;
1023 }
1024
1025 static void __exit fini(void)
1026 {
1027         unregister_virtio_driver(&virtio_scsi_driver);
1028         mempool_destroy(virtscsi_cmd_pool);
1029         kmem_cache_destroy(virtscsi_cmd_cache);
1030 }
1031 module_init(init);
1032 module_exit(fini);
1033
1034 MODULE_DEVICE_TABLE(virtio, id_table);
1035 MODULE_DESCRIPTION("Virtio SCSI HBA driver");
1036 MODULE_LICENSE("GPL");