arch/um/drivers/ubd_kern.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2018 Cambridge Greys Ltd
   4  * Copyright (C) 2015-2016 Anton Ivanov (aivanov@brocade.com)
   5  * Copyright (C) 2000 Jeff Dike (jdike@karaya.com)
   6  */
   7
   8 /* 2001-09-28...2002-04-17
   9  * Partition stuff by James_McMechan@hotmail.com
  10  * old style ubd by setting UBD_SHIFT to 0
  11  * 2002-09-27...2002-10-18 massive tinkering for 2.5
  12  * partitions have changed in 2.5
  13  * 2003-01-29 more tinkering for 2.5.59-1
  14  * This should now address the sysfs problems and has
  15  * the symlink for devfs to allow for booting with
  16  * the common /dev/ubd/discX/... names rather than
  17  * only /dev/ubdN/discN this version also has lots of
  18  * clean ups preparing for ubd-many.
  19  * James McMechan
  20  */
  21
  22 #define UBD_SHIFT 4
  23
  24 #include <linux/module.h>
  25 #include <linux/init.h>
  26 #include <linux/blkdev.h>
  27 #include <linux/blk-mq.h>
  28 #include <linux/ata.h>
  29 #include <linux/hdreg.h>
  30 #include <linux/major.h>
  31 #include <linux/cdrom.h>
  32 #include <linux/proc_fs.h>
  33 #include <linux/seq_file.h>
  34 #include <linux/ctype.h>
  35 #include <linux/slab.h>
  36 #include <linux/vmalloc.h>
  37 #include <linux/platform_device.h>
  38 #include <linux/scatterlist.h>
  39 #include <asm/tlbflush.h>
  40 #include <kern_util.h>
  41 #include "mconsole_kern.h"
  42 #include <init.h>
  43 #include <irq_kern.h>
  44 #include "ubd.h"
  45 #include <os.h>
  46 #include "cow.h"
  47
  48 /* Max request size is determined by sector mask - 32K */
  49 #define UBD_MAX_REQUEST (8 * sizeof(long))
  50
  51 struct io_desc {
  52         char *buffer;
  53         unsigned long length;
  54         unsigned long sector_mask;
  55         unsigned long long cow_offset;
  56         unsigned long bitmap_words[2];
  57 };
  58
  59 struct io_thread_req {
  60         struct request *req;
  61         int fds[2];
  62         unsigned long offsets[2];
  63         unsigned long long offset;
  64         int sectorsize;
  65         int error;
  66
  67         int desc_cnt;
  68         /* io_desc has to be the last element of the struct */
  69         struct io_desc io_desc[];
  70 };
  71
  72
  73 static struct io_thread_req * (*irq_req_buffer)[];
  74 static struct io_thread_req *irq_remainder;
  75 static int irq_remainder_size;
  76
  77 static struct io_thread_req * (*io_req_buffer)[];
  78 static struct io_thread_req *io_remainder;
  79 static int io_remainder_size;
  80
  81
  82
  83 static inline int ubd_test_bit(__u64 bit, unsigned char *data)
  84 {
  85         __u64 n;
  86         int bits, off;
  87
  88         bits = sizeof(data[0]) * 8;
  89         n = bit / bits;
  90         off = bit % bits;
  91         return (data[n] & (1 << off)) != 0;
  92 }
  93
  94 static inline void ubd_set_bit(__u64 bit, unsigned char *data)
  95 {
  96         __u64 n;
  97         int bits, off;
  98
  99         bits = sizeof(data[0]) * 8;
 100         n = bit / bits;
 101         off = bit % bits;
 102         data[n] |= (1 << off);
 103 }
 104 /*End stuff from ubd_user.h*/
 105
 106 #define DRIVER_NAME "uml-blkdev"
 107
 108 static DEFINE_MUTEX(ubd_lock);
 109 static DEFINE_MUTEX(ubd_mutex); /* replaces BKL, might not be needed */
 110
 111 static int ubd_ioctl(struct block_device *bdev, blk_mode_t mode,
 112                      unsigned int cmd, unsigned long arg);
 113 static int ubd_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo);
 114
 115 #define MAX_DEV (16)
 116
 117 static const struct block_device_operations ubd_blops = {
 118         .owner          = THIS_MODULE,
 119         .ioctl          = ubd_ioctl,
 120         .compat_ioctl   = blkdev_compat_ptr_ioctl,
 121         .getgeo         = ubd_getgeo,
 122 };
 123
 124 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_UBD_SYNC
 125 #define OPEN_FLAGS ((struct openflags) { .r = 1, .w = 1, .s = 1, .c = 0, \
 126                                          .cl = 1 })
 127 #else
 128 #define OPEN_FLAGS ((struct openflags) { .r = 1, .w = 1, .s = 0, .c = 0, \
 129                                          .cl = 1 })
 130 #endif
 131 static struct openflags global_openflags = OPEN_FLAGS;
 132
 133 struct cow {
 134         /* backing file name */
 135         char *file;
 136         /* backing file fd */
 137         int fd;
 138         unsigned long *bitmap;
 139         unsigned long bitmap_len;
 140         int bitmap_offset;
 141         int data_offset;
 142 };
 143
 144 #define MAX_SG 64
 145
 146 struct ubd {
 147         /* name (and fd, below) of the file opened for writing, either the
 148          * backing or the cow file. */
 149         char *file;
 150         char *serial;
 151         int fd;
 152         __u64 size;
 153         struct openflags boot_openflags;
 154         struct openflags openflags;
 155         unsigned shared:1;
 156         unsigned no_cow:1;
 157         unsigned no_trim:1;
 158         struct cow cow;
 159         struct platform_device pdev;
 160         struct gendisk *disk;
 161         struct blk_mq_tag_set tag_set;
 162         spinlock_t lock;
 163 };
 164
 165 #define DEFAULT_COW { \
 166         .file =                 NULL, \
 167         .fd =                   -1,     \
 168         .bitmap =               NULL, \
 169         .bitmap_offset =        0, \
 170         .data_offset =          0, \
 171 }
 172
 173 #define DEFAULT_UBD { \
 174         .file =                 NULL, \
 175         .serial =               NULL, \
 176         .fd =                   -1, \
 177         .size =                 -1, \
 178         .boot_openflags =       OPEN_FLAGS, \
 179         .openflags =            OPEN_FLAGS, \
 180         .no_cow =               0, \
 181         .no_trim =              0, \
 182         .shared =               0, \
 183         .cow =                  DEFAULT_COW, \
 184         .lock =                 __SPIN_LOCK_UNLOCKED(ubd_devs.lock), \
 185 }
 186
 187 /* Protected by ubd_lock */
 188 static struct ubd ubd_devs[MAX_DEV] = { [0 ... MAX_DEV - 1] = DEFAULT_UBD };
 189
 190 static blk_status_t ubd_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 191                                  const struct blk_mq_queue_data *bd);
 192
 193 static int fake_ide_setup(char *str)
 194 {
 195         pr_warn("The fake_ide option has been removed\n");
 196         return 1;
 197 }
 198 __setup("fake_ide", fake_ide_setup);
 199
 200 __uml_help(fake_ide_setup,
 201 "fake_ide\n"
 202 "    Obsolete stub.\n\n"
 203 );
 204
 205 static int parse_unit(char **ptr)
 206 {
 207         char *str = *ptr, *end;
 208         int n = -1;
 209
 210         if(isdigit(*str)) {
 211                 n = simple_strtoul(str, &end, 0);
 212                 if(end == str)
 213                         return -1;
 214                 *ptr = end;
 215         }
 216         else if (('a' <= *str) && (*str <= 'z')) {
 217                 n = *str - 'a';
 218                 str++;
 219                 *ptr = str;
 220         }
 221         return n;
 222 }
 223
 224 /* If *index_out == -1 at exit, the passed option was a general one;
 225  * otherwise, the str pointer is used (and owned) inside ubd_devs array, so it
 226  * should not be freed on exit.
 227  */
 228 static int ubd_setup_common(char *str, int *index_out, char **error_out)
 229 {
 230         struct ubd *ubd_dev;
 231         struct openflags flags = global_openflags;
 232         char *file, *backing_file, *serial;
 233         int n, err = 0, i;
 234
 235         if(index_out) *index_out = -1;
 236         n = *str;
 237         if(n == '='){
 238                 str++;
 239                 if(!strcmp(str, "sync")){
 240                         global_openflags = of_sync(global_openflags);
 241                         return err;
 242                 }
 243
 244                 pr_warn("fake major not supported any more\n");
 245                 return 0;
 246         }
 247
 248         n = parse_unit(&str);
 249         if(n < 0){
 250                 *error_out = "Couldn't parse device number";
 251                 return -EINVAL;
 252         }
 253         if(n >= MAX_DEV){
 254                 *error_out = "Device number out of range";
 255                 return 1;
 256         }
 257
 258         err = -EBUSY;
 259         mutex_lock(&ubd_lock);
 260
 261         ubd_dev = &ubd_devs[n];
 262         if(ubd_dev->file != NULL){
 263                 *error_out = "Device is already configured";
 264                 goto out;
 265         }
 266
 267         if (index_out)
 268                 *index_out = n;
 269
 270         err = -EINVAL;
 271         for (i = 0; i < sizeof("rscdt="); i++) {
 272                 switch (*str) {
 273                 case 'r':
 274                         flags.w = 0;
 275                         break;
 276                 case 's':
 277                         flags.s = 1;
 278                         break;
 279                 case 'd':
 280                         ubd_dev->no_cow = 1;
 281                         break;
 282                 case 'c':
 283                         ubd_dev->shared = 1;
 284                         break;
 285                 case 't':
 286                         ubd_dev->no_trim = 1;
 287                         break;
 288                 case '=':
 289                         str++;
 290                         goto break_loop;
 291                 default:
 292                         *error_out = "Expected '=' or flag letter "
 293                                 "(r, s, c, t or d)";
 294                         goto out;
 295                 }
 296                 str++;
 297         }
 298
 299         if (*str == '=')
 300                 *error_out = "Too many flags specified";
 301         else
 302                 *error_out = "Missing '='";
 303         goto out;
 304
 305 break_loop:
 306         file = strsep(&str, ",:");
 307         if (*file == '\0')
 308                 file = NULL;
 309
 310         backing_file = strsep(&str, ",:");
 311         if (backing_file && *backing_file == '\0')
 312                 backing_file = NULL;
 313
 314         serial = strsep(&str, ",:");
 315         if (serial && *serial == '\0')
 316                 serial = NULL;
 317
 318         if (backing_file && ubd_dev->no_cow) {
 319                 *error_out = "Can't specify both 'd' and a cow file";
 320                 goto out;
 321         }
 322
 323         err = 0;
 324         ubd_dev->file = file;
 325         ubd_dev->cow.file = backing_file;
 326         ubd_dev->serial = serial;
 327         ubd_dev->boot_openflags = flags;
 328 out:
 329         mutex_unlock(&ubd_lock);
 330         return err;
 331 }
 332
 333 static int ubd_setup(char *str)
 334 {
 335         char *error;
 336         int err;
 337
 338         err = ubd_setup_common(str, NULL, &error);
 339         if(err)
 340                 printk(KERN_ERR "Failed to initialize device with \"%s\" : "
 341                        "%s\n", str, error);
 342         return 1;
 343 }
 344
 345 __setup("ubd", ubd_setup);
 346 __uml_help(ubd_setup,
 347 "ubd<n><flags>=<filename>[(:|,)<filename2>][(:|,)<serial>]\n"
 348 "    This is used to associate a device with a file in the underlying\n"
 349 "    filesystem. When specifying two filenames, the first one is the\n"
 350 "    COW name and the second is the backing file name. As separator you can\n"
 351 "    use either a ':' or a ',': the first one allows writing things like;\n"
 352 "       ubd0=~/Uml/root_cow:~/Uml/root_backing_file\n"
 353 "    while with a ',' the shell would not expand the 2nd '~'.\n"
 354 "    When using only one filename, UML will detect whether to treat it like\n"
 355 "    a COW file or a backing file. To override this detection, add the 'd'\n"
 356 "    flag:\n"
 357 "       ubd0d=BackingFile\n"
 358 "    Usually, there is a filesystem in the file, but \n"
 359 "    that's not required. Swap devices containing swap files can be\n"
 360 "    specified like this. Also, a file which doesn't contain a\n"
 361 "    filesystem can have its contents read in the virtual \n"
 362 "    machine by running 'dd' on the device. <n> must be in the range\n"
 363 "    0 to 7. Appending an 'r' to the number will cause that device\n"
 364 "    to be mounted read-only. For example ubd1r=./ext_fs. Appending\n"
 365 "    an 's' will cause data to be written to disk on the host immediately.\n"
 366 "    'c' will cause the device to be treated as being shared between multiple\n"
 367 "    UMLs and file locking will be turned off - this is appropriate for a\n"
 368 "    cluster filesystem and inappropriate at almost all other times.\n\n"
 369 "    't' will disable trim/discard support on the device (enabled by default).\n\n"
 370 "    An optional device serial number can be exposed using the serial parameter\n"
 371 "    on the cmdline which is exposed as a sysfs entry. This is particularly\n"
 372 "    useful when a unique number should be given to the device. Note when\n"
 373 "    specifying a label, the filename2 must be also presented. It can be\n"
 374 "    an empty string, in which case the backing file is not used:\n"
 375 "       ubd0=File,,Serial\n"
 376 );
 377
 378 static int udb_setup(char *str)
 379 {
 380         printk("udb%s specified on command line is almost certainly a ubd -> "
 381                "udb TYPO\n", str);
 382         return 1;
 383 }
 384
 385 __setup("udb", udb_setup);
 386 __uml_help(udb_setup,
 387 "udb\n"
 388 "    This option is here solely to catch ubd -> udb typos, which can be\n"
 389 "    to impossible to catch visually unless you specifically look for\n"
 390 "    them.  The only result of any option starting with 'udb' is an error\n"
 391 "    in the boot output.\n\n"
 392 );
 393
 394 /* Only changed by ubd_init, which is an initcall. */
 395 static int thread_fd = -1;
 396
 397 /* Function to read several request pointers at a time
 398 * handling fractional reads if (and as) needed
 399 */
 400
 401 static int bulk_req_safe_read(
 402         int fd,
 403         struct io_thread_req * (*request_buffer)[],
 404         struct io_thread_req **remainder,
 405         int *remainder_size,
 406         int max_recs
 407         )
 408 {
 409         int n = 0;
 410         int res = 0;
 411
 412         if (*remainder_size > 0) {
 413                 memmove(
 414                         (char *) request_buffer,
 415                         (char *) remainder, *remainder_size
 416                 );
 417                 n = *remainder_size;
 418         }
 419
 420         res = os_read_file(
 421                         fd,
 422                         ((char *) request_buffer) + *remainder_size,
 423                         sizeof(struct io_thread_req *)*max_recs
 424                                 - *remainder_size
 425                 );
 426         if (res > 0) {
 427                 n += res;
 428                 if ((n % sizeof(struct io_thread_req *)) > 0) {
 429                         /*
 430                         * Read somehow returned not a multiple of dword
 431                         * theoretically possible, but never observed in the
 432                         * wild, so read routine must be able to handle it
 433                         */
 434                         *remainder_size = n % sizeof(struct io_thread_req *);
 435                         WARN(*remainder_size > 0, "UBD IPC read returned a partial result");
 436                         memmove(
 437                                 remainder,
 438                                 ((char *) request_buffer) +
 439                                         (n/sizeof(struct io_thread_req *))*sizeof(struct io_thread_req *),
 440                                 *remainder_size
 441                         );
 442                         n = n - *remainder_size;
 443                 }
 444         } else {
 445                 n = res;
 446         }
 447         return n;
 448 }
 449
 450 /* Called without dev->lock held, and only in interrupt context. */
 451 static void ubd_handler(void)
 452 {
 453         int n;
 454         int count;
 455
 456         while(1){
 457                 n = bulk_req_safe_read(
 458                         thread_fd,
 459                         irq_req_buffer,
 460                         &irq_remainder,
 461                         &irq_remainder_size,
 462                         UBD_REQ_BUFFER_SIZE
 463                 );
 464                 if (n < 0) {
 465                         if(n == -EAGAIN)
 466                                 break;
 467                         printk(KERN_ERR "spurious interrupt in ubd_handler, "
 468                                "err = %d\n", -n);
 469                         return;
 470                 }
 471                 for (count = 0; count < n/sizeof(struct io_thread_req *); count++) {
 472                         struct io_thread_req *io_req = (*irq_req_buffer)[count];
 473
 474                         if ((io_req->error == BLK_STS_NOTSUPP) && (req_op(io_req->req) == REQ_OP_DISCARD)) {
 475                                 blk_queue_max_discard_sectors(io_req->req->q, 0);
 476                                 blk_queue_max_write_zeroes_sectors(io_req->req->q, 0);
 477                         }
 478                         blk_mq_end_request(io_req->req, io_req->error);
 479                         kfree(io_req);
 480                 }
 481         }
 482 }
 483
 484 static irqreturn_t ubd_intr(int irq, void *dev)
 485 {
 486         ubd_handler();
 487         return IRQ_HANDLED;
 488 }
 489
 490 /* Only changed by ubd_init, which is an initcall. */
 491 static int io_pid = -1;
 492
 493 static void kill_io_thread(void)
 494 {
 495         if(io_pid != -1)
 496                 os_kill_process(io_pid, 1);
 497 }
 498
 499 __uml_exitcall(kill_io_thread);
 500
 501 static inline int ubd_file_size(struct ubd *ubd_dev, __u64 *size_out)
 502 {
 503         char *file;
 504         int fd;
 505         int err;
 506
 507         __u32 version;
 508         __u32 align;
 509         char *backing_file;
 510         time64_t mtime;
 511         unsigned long long size;
 512         int sector_size;
 513         int bitmap_offset;
 514
 515         if (ubd_dev->file && ubd_dev->cow.file) {
 516                 file = ubd_dev->cow.file;
 517
 518                 goto out;
 519         }
 520
 521         fd = os_open_file(ubd_dev->file, of_read(OPENFLAGS()), 0);
 522         if (fd < 0)
 523                 return fd;
 524
 525         err = read_cow_header(file_reader, &fd, &version, &backing_file, \
 526                 &mtime, &size, &sector_size, &align, &bitmap_offset);
 527         os_close_file(fd);
 528
 529         if(err == -EINVAL)
 530                 file = ubd_dev->file;
 531         else
 532                 file = backing_file;
 533
 534 out:
 535         return os_file_size(file, size_out);
 536 }
 537
 538 static int read_cow_bitmap(int fd, void *buf, int offset, int len)
 539 {
 540         int err;
 541
 542         err = os_pread_file(fd, buf, len, offset);
 543         if (err < 0)
 544                 return err;
 545
 546         return 0;
 547 }
 548
 549 static int backing_file_mismatch(char *file, __u64 size, time64_t mtime)
 550 {
 551         time64_t modtime;
 552         unsigned long long actual;
 553         int err;
 554
 555         err = os_file_modtime(file, &modtime);
 556         if (err < 0) {
 557                 printk(KERN_ERR "Failed to get modification time of backing "
 558                        "file \"%s\", err = %d\n", file, -err);
 559                 return err;
 560         }
 561
 562         err = os_file_size(file, &actual);
 563         if (err < 0) {
 564                 printk(KERN_ERR "Failed to get size of backing file \"%s\", "
 565                        "err = %d\n", file, -err);
 566                 return err;
 567         }
 568
 569         if (actual != size) {
 570                 /*__u64 can be a long on AMD64 and with %lu GCC complains; so
 571                  * the typecast.*/
 572                 printk(KERN_ERR "Size mismatch (%llu vs %llu) of COW header "
 573                        "vs backing file\n", (unsigned long long) size, actual);
 574                 return -EINVAL;
 575         }
 576         if (modtime != mtime) {
 577                 printk(KERN_ERR "mtime mismatch (%lld vs %lld) of COW header vs "
 578                        "backing file\n", mtime, modtime);
 579                 return -EINVAL;
 580         }
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 static int path_requires_switch(char *from_cmdline, char *from_cow, char *cow)
 585 {
 586         struct uml_stat buf1, buf2;
 587         int err;
 588
 589         if (from_cmdline == NULL)
 590                 return 0;
 591         if (!strcmp(from_cmdline, from_cow))
 592                 return 0;
 593
 594         err = os_stat_file(from_cmdline, &buf1);
 595         if (err < 0) {
 596                 printk(KERN_ERR "Couldn't stat '%s', err = %d\n", from_cmdline,
 597                        -err);
 598                 return 0;
 599         }
 600         err = os_stat_file(from_cow, &buf2);
 601         if (err < 0) {
 602                 printk(KERN_ERR "Couldn't stat '%s', err = %d\n", from_cow,
 603                        -err);
 604                 return 1;
 605         }
 606         if ((buf1.ust_dev == buf2.ust_dev) && (buf1.ust_ino == buf2.ust_ino))
 607                 return 0;
 608
 609         printk(KERN_ERR "Backing file mismatch - \"%s\" requested, "
 610                "\"%s\" specified in COW header of \"%s\"\n",
 611                from_cmdline, from_cow, cow);
 612         return 1;
 613 }
 614
 615 static int open_ubd_file(char *file, struct openflags *openflags, int shared,
 616                   char **backing_file_out, int *bitmap_offset_out,
 617                   unsigned long *bitmap_len_out, int *data_offset_out,
 618                   int *create_cow_out)
 619 {
 620         time64_t mtime;
 621         unsigned long long size;
 622         __u32 version, align;
 623         char *backing_file;
 624         int fd, err, sectorsize, asked_switch, mode = 0644;
 625
 626         fd = os_open_file(file, *openflags, mode);
 627         if (fd < 0) {
 628                 if ((fd == -ENOENT) && (create_cow_out != NULL))
 629                         *create_cow_out = 1;
 630                 if (!openflags->w ||
 631                     ((fd != -EROFS) && (fd != -EACCES)))
 632                         return fd;
 633                 openflags->w = 0;
 634                 fd = os_open_file(file, *openflags, mode);
 635                 if (fd < 0)
 636                         return fd;
 637         }
 638
 639         if (shared)
 640                 printk(KERN_INFO "Not locking \"%s\" on the host\n", file);
 641         else {
 642                 err = os_lock_file(fd, openflags->w);
 643                 if (err < 0) {
 644                         printk(KERN_ERR "Failed to lock '%s', err = %d\n",
 645                                file, -err);
 646                         goto out_close;
 647                 }
 648         }
 649
 650         /* Successful return case! */
 651         if (backing_file_out == NULL)
 652                 return fd;
 653
 654         err = read_cow_header(file_reader, &fd, &version, &backing_file, &mtime,
 655                               &size, &sectorsize, &align, bitmap_offset_out);
 656         if (err && (*backing_file_out != NULL)) {
 657                 printk(KERN_ERR "Failed to read COW header from COW file "
 658                        "\"%s\", errno = %d\n", file, -err);
 659                 goto out_close;
 660         }
 661         if (err)
 662                 return fd;
 663
 664         asked_switch = path_requires_switch(*backing_file_out, backing_file,
 665                                             file);
 666
 667         /* Allow switching only if no mismatch. */
 668         if (asked_switch && !backing_file_mismatch(*backing_file_out, size,
 669                                                    mtime)) {
 670                 printk(KERN_ERR "Switching backing file to '%s'\n",
 671                        *backing_file_out);
 672                 err = write_cow_header(file, fd, *backing_file_out,
 673                                        sectorsize, align, &size);
 674                 if (err) {
 675                         printk(KERN_ERR "Switch failed, errno = %d\n", -err);
 676                         goto out_close;
 677                 }
 678         } else {
 679                 *backing_file_out = backing_file;
 680                 err = backing_file_mismatch(*backing_file_out, size, mtime);
 681                 if (err)
 682                         goto out_close;
 683         }
 684
 685         cow_sizes(version, size, sectorsize, align, *bitmap_offset_out,
 686                   bitmap_len_out, data_offset_out);
 687
 688         return fd;
 689  out_close:
 690         os_close_file(fd);
 691         return err;
 692 }
 693
 694 static int create_cow_file(char *cow_file, char *backing_file,
 695                     struct openflags flags,
 696                     int sectorsize, int alignment, int *bitmap_offset_out,
 697                     unsigned long *bitmap_len_out, int *data_offset_out)
 698 {
 699         int err, fd;
 700
 701         flags.c = 1;
 702         fd = open_ubd_file(cow_file, &flags, 0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
 703         if (fd < 0) {
 704                 err = fd;
 705                 printk(KERN_ERR "Open of COW file '%s' failed, errno = %d\n",
 706                        cow_file, -err);
 707                 goto out;
 708         }
 709
 710         err = init_cow_file(fd, cow_file, backing_file, sectorsize, alignment,
 711                             bitmap_offset_out, bitmap_len_out,
 712                             data_offset_out);
 713         if (!err)
 714                 return fd;
 715         os_close_file(fd);
 716  out:
 717         return err;
 718 }
 719
 720 static void ubd_close_dev(struct ubd *ubd_dev)
 721 {
 722         os_close_file(ubd_dev->fd);
 723         if(ubd_dev->cow.file == NULL)
 724                 return;
 725
 726         os_close_file(ubd_dev->cow.fd);
 727         vfree(ubd_dev->cow.bitmap);
 728         ubd_dev->cow.bitmap = NULL;
 729 }
 730
 731 static int ubd_open_dev(struct ubd *ubd_dev)
 732 {
 733         struct openflags flags;
 734         char **back_ptr;
 735         int err, create_cow, *create_ptr;
 736         int fd;
 737
 738         ubd_dev->openflags = ubd_dev->boot_openflags;
 739         create_cow = 0;
 740         create_ptr = (ubd_dev->cow.file != NULL) ? &create_cow : NULL;
 741         back_ptr = ubd_dev->no_cow ? NULL : &ubd_dev->cow.file;
 742
 743         fd = open_ubd_file(ubd_dev->file, &ubd_dev->openflags, ubd_dev->shared,
 744                                 back_ptr, &ubd_dev->cow.bitmap_offset,
 745                                 &ubd_dev->cow.bitmap_len, &ubd_dev->cow.data_offset,
 746                                 create_ptr);
 747
 748         if((fd == -ENOENT) && create_cow){
 749                 fd = create_cow_file(ubd_dev->file, ubd_dev->cow.file,
 750                                           ubd_dev->openflags, SECTOR_SIZE, PAGE_SIZE,
 751                                           &ubd_dev->cow.bitmap_offset,
 752                                           &ubd_dev->cow.bitmap_len,
 753                                           &ubd_dev->cow.data_offset);
 754                 if(fd >= 0){
 755                         printk(KERN_INFO "Creating \"%s\" as COW file for "
 756                                "\"%s\"\n", ubd_dev->file, ubd_dev->cow.file);
 757                 }
 758         }
 759
 760         if(fd < 0){
 761                 printk("Failed to open '%s', errno = %d\n", ubd_dev->file,
 762                        -fd);
 763                 return fd;
 764         }
 765         ubd_dev->fd = fd;
 766
 767         if(ubd_dev->cow.file != NULL){
 768                 err = -ENOMEM;
 769                 ubd_dev->cow.bitmap = vmalloc(ubd_dev->cow.bitmap_len);
 770                 if(ubd_dev->cow.bitmap == NULL){
 771                         printk(KERN_ERR "Failed to vmalloc COW bitmap\n");
 772                         goto error;
 773                 }
 774                 flush_tlb_kernel_vm();
 775
 776                 err = read_cow_bitmap(ubd_dev->fd, ubd_dev->cow.bitmap,
 777                                       ubd_dev->cow.bitmap_offset,
 778                                       ubd_dev->cow.bitmap_len);
 779                 if(err < 0)
 780                         goto error;
 781
 782                 flags = ubd_dev->openflags;
 783                 flags.w = 0;
 784                 err = open_ubd_file(ubd_dev->cow.file, &flags, ubd_dev->shared, NULL,
 785                                     NULL, NULL, NULL, NULL);
 786                 if(err < 0) goto error;
 787                 ubd_dev->cow.fd = err;
 788         }
 789         return 0;
 790  error:
 791         os_close_file(ubd_dev->fd);
 792         return err;
 793 }
 794
 795 static void ubd_device_release(struct device *dev)
 796 {
 797         struct ubd *ubd_dev = dev_get_drvdata(dev);
 798
 799         blk_mq_free_tag_set(&ubd_dev->tag_set);
 800         *ubd_dev = ((struct ubd) DEFAULT_UBD);
 801 }
 802
 803 static ssize_t serial_show(struct device *dev,
 804                            struct device_attribute *attr, char *buf)
 805 {
 806         struct gendisk *disk = dev_to_disk(dev);
 807         struct ubd *ubd_dev = disk->private_data;
 808
 809         if (!ubd_dev)
 810                 return 0;
 811
 812         return sprintf(buf, "%s", ubd_dev->serial);
 813 }
 814
 815 static DEVICE_ATTR_RO(serial);
 816
 817 static struct attribute *ubd_attrs[] = {
 818         &dev_attr_serial.attr,
 819         NULL,
 820 };
 821
 822 static umode_t ubd_attrs_are_visible(struct kobject *kobj,
 823                                      struct attribute *a, int n)
 824 {
 825         return a->mode;
 826 }
 827
 828 static const struct attribute_group ubd_attr_group = {
 829         .attrs = ubd_attrs,
 830         .is_visible = ubd_attrs_are_visible,
 831 };
 832
 833 static const struct attribute_group *ubd_attr_groups[] = {
 834         &ubd_attr_group,
 835         NULL,
 836 };
 837
 838 #define ROUND_BLOCK(n) ((n + (SECTOR_SIZE - 1)) & (-SECTOR_SIZE))
 839
 840 static const struct blk_mq_ops ubd_mq_ops = {
 841         .queue_rq = ubd_queue_rq,
 842 };
 843
 844 static int ubd_add(int n, char **error_out)
 845 {
 846         struct ubd *ubd_dev = &ubd_devs[n];
 847         struct queue_limits lim = {
 848                 .max_segments           = MAX_SG,
 849                 .seg_boundary_mask      = PAGE_SIZE - 1,
 850         };
 851         struct gendisk *disk;
 852         int err = 0;
 853
 854         if(ubd_dev->file == NULL)
 855                 goto out;
 856
 857         if (ubd_dev->cow.file)
 858                 lim.max_hw_sectors = 8 * sizeof(long);
 859         if (!ubd_dev->no_trim) {
 860                 lim.max_hw_discard_sectors = UBD_MAX_REQUEST;
 861                 lim.max_write_zeroes_sectors = UBD_MAX_REQUEST;
 862         }
 863
 864         err = ubd_file_size(ubd_dev, &ubd_dev->size);
 865         if(err < 0){
 866                 *error_out = "Couldn't determine size of device's file";
 867                 goto out;
 868         }
 869
 870         err = ubd_open_dev(ubd_dev);
 871         if (err) {
 872                 pr_err("ubd%c: Can't open \"%s\": errno = %d\n",
 873                         'a' + n, ubd_dev->file, -err);
 874                 goto out;
 875         }
 876
 877         ubd_dev->size = ROUND_BLOCK(ubd_dev->size);
 878
 879         ubd_dev->tag_set.ops = &ubd_mq_ops;
 880         ubd_dev->tag_set.queue_depth = 64;
 881         ubd_dev->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
 882         ubd_dev->tag_set.flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE;
 883         ubd_dev->tag_set.driver_data = ubd_dev;
 884         ubd_dev->tag_set.nr_hw_queues = 1;
 885
 886         err = blk_mq_alloc_tag_set(&ubd_dev->tag_set);
 887         if (err)
 888                 goto out_close;
 889
 890         disk = blk_mq_alloc_disk(&ubd_dev->tag_set, &lim, ubd_dev);
 891         if (IS_ERR(disk)) {
 892                 err = PTR_ERR(disk);
 893                 goto out_cleanup_tags;
 894         }
 895
 896         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NONROT, disk->queue);
 897         blk_queue_write_cache(disk->queue, true, false);
 898         disk->major = UBD_MAJOR;
 899         disk->first_minor = n << UBD_SHIFT;
 900         disk->minors = 1 << UBD_SHIFT;
 901         disk->fops = &ubd_blops;
 902         set_capacity(disk, ubd_dev->size / 512);
 903         sprintf(disk->disk_name, "ubd%c", 'a' + n);
 904         disk->private_data = ubd_dev;
 905         set_disk_ro(disk, !ubd_dev->openflags.w);
 906
 907         ubd_dev->pdev.id = n;
 908         ubd_dev->pdev.name = DRIVER_NAME;
 909         ubd_dev->pdev.dev.release = ubd_device_release;
 910         dev_set_drvdata(&ubd_dev->pdev.dev, ubd_dev);
 911         platform_device_register(&ubd_dev->pdev);
 912
 913         err = device_add_disk(&ubd_dev->pdev.dev, disk, ubd_attr_groups);
 914         if (err)
 915                 goto out_cleanup_disk;
 916
 917         return 0;
 918
 919 out_cleanup_disk:
 920         put_disk(disk);
 921 out_cleanup_tags:
 922         blk_mq_free_tag_set(&ubd_dev->tag_set);
 923 out_close:
 924         ubd_close_dev(ubd_dev);
 925 out:
 926         return err;
 927 }
 928
 929 static int ubd_config(char *str, char **error_out)
 930 {
 931         int n, ret;
 932
 933         /* This string is possibly broken up and stored, so it's only
 934          * freed if ubd_setup_common fails, or if only general options
 935          * were set.
 936          */
 937         str = kstrdup(str, GFP_KERNEL);
 938         if (str == NULL) {
 939                 *error_out = "Failed to allocate memory";
 940                 return -ENOMEM;
 941         }
 942
 943         ret = ubd_setup_common(str, &n, error_out);
 944         if (ret)
 945                 goto err_free;
 946
 947         if (n == -1) {
 948                 ret = 0;
 949                 goto err_free;
 950         }
 951
 952         mutex_lock(&ubd_lock);
 953         ret = ubd_add(n, error_out);
 954         if (ret)
 955                 ubd_devs[n].file = NULL;
 956         mutex_unlock(&ubd_lock);
 957
 958 out:
 959         return ret;
 960
 961 err_free:
 962         kfree(str);
 963         goto out;
 964 }
 965
 966 static int ubd_get_config(char *name, char *str, int size, char **error_out)
 967 {
 968         struct ubd *ubd_dev;
 969         int n, len = 0;
 970
 971         n = parse_unit(&name);
 972         if((n >= MAX_DEV) || (n < 0)){
 973                 *error_out = "ubd_get_config : device number out of range";
 974                 return -1;
 975         }
 976
 977         ubd_dev = &ubd_devs[n];
 978         mutex_lock(&ubd_lock);
 979
 980         if(ubd_dev->file == NULL){
 981                 CONFIG_CHUNK(str, size, len, "", 1);
 982                 goto out;
 983         }
 984
 985         CONFIG_CHUNK(str, size, len, ubd_dev->file, 0);
 986
 987         if(ubd_dev->cow.file != NULL){
 988                 CONFIG_CHUNK(str, size, len, ",", 0);
 989                 CONFIG_CHUNK(str, size, len, ubd_dev->cow.file, 1);
 990         }
 991         else CONFIG_CHUNK(str, size, len, "", 1);
 992
 993  out:
 994         mutex_unlock(&ubd_lock);
 995         return len;
 996 }
 997
 998 static int ubd_id(char **str, int *start_out, int *end_out)
 999 {
1000         int n;
1001
1002         n = parse_unit(str);
1003         *start_out = 0;
1004         *end_out = MAX_DEV - 1;
1005         return n;
1006 }
1007
1008 static int ubd_remove(int n, char **error_out)
1009 {
1010         struct ubd *ubd_dev;
1011         int err = -ENODEV;
1012
1013         mutex_lock(&ubd_lock);
1014
1015         ubd_dev = &ubd_devs[n];
1016
1017         if(ubd_dev->file == NULL)
1018                 goto out;
1019
1020         if (ubd_dev->disk) {
1021                 /* you cannot remove a open disk */
1022                 err = -EBUSY;
1023                 if (disk_openers(ubd_dev->disk))
1024                         goto out;
1025
1026                 del_gendisk(ubd_dev->disk);
1027                 ubd_close_dev(ubd_dev);
1028                 put_disk(ubd_dev->disk);
1029         }
1030
1031         err = 0;
1032         platform_device_unregister(&ubd_dev->pdev);
1033 out:
1034         mutex_unlock(&ubd_lock);
1035         return err;
1036 }
1037
1038 /* All these are called by mconsole in process context and without
1039  * ubd-specific locks.  The structure itself is const except for .list.
1040  */
1041 static struct mc_device ubd_mc = {
1042         .list           = LIST_HEAD_INIT(ubd_mc.list),
1043         .name           = "ubd",
1044         .config         = ubd_config,
1045         .get_config     = ubd_get_config,
1046         .id             = ubd_id,
1047         .remove         = ubd_remove,
1048 };
1049
1050 static int __init ubd_mc_init(void)
1051 {
1052         mconsole_register_dev(&ubd_mc);
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 __initcall(ubd_mc_init);
1057
1058 static int __init ubd0_init(void)
1059 {
1060         struct ubd *ubd_dev = &ubd_devs[0];
1061
1062         mutex_lock(&ubd_lock);
1063         if(ubd_dev->file == NULL)
1064                 ubd_dev->file = "root_fs";
1065         mutex_unlock(&ubd_lock);
1066
1067         return 0;
1068 }
1069
1070 __initcall(ubd0_init);
1071
1072 /* Used in ubd_init, which is an initcall */
1073 static struct platform_driver ubd_driver = {
1074         .driver = {
1075                 .name  = DRIVER_NAME,
1076         },
1077 };
1078
1079 static int __init ubd_init(void)
1080 {
1081         char *error;
1082         int i, err;
1083
1084         if (register_blkdev(UBD_MAJOR, "ubd"))
1085                 return -1;
1086
1087         irq_req_buffer = kmalloc_array(UBD_REQ_BUFFER_SIZE,
1088                                        sizeof(struct io_thread_req *),
1089                                        GFP_KERNEL
1090                 );
1091         irq_remainder = 0;
1092
1093         if (irq_req_buffer == NULL) {
1094                 printk(KERN_ERR "Failed to initialize ubd buffering\n");
1095                 return -1;
1096         }
1097         io_req_buffer = kmalloc_array(UBD_REQ_BUFFER_SIZE,
1098                                       sizeof(struct io_thread_req *),
1099                                       GFP_KERNEL
1100                 );
1101
1102         io_remainder = 0;
1103
1104         if (io_req_buffer == NULL) {
1105                 printk(KERN_ERR "Failed to initialize ubd buffering\n");
1106                 return -1;
1107         }
1108         platform_driver_register(&ubd_driver);
1109         mutex_lock(&ubd_lock);
1110         for (i = 0; i < MAX_DEV; i++){
1111                 err = ubd_add(i, &error);
1112                 if(err)
1113                         printk(KERN_ERR "Failed to initialize ubd device %d :"
1114                                "%s\n", i, error);
1115         }
1116         mutex_unlock(&ubd_lock);
1117         return 0;
1118 }
1119
1120 late_initcall(ubd_init);
1121
1122 static int __init ubd_driver_init(void){
1123         unsigned long stack;
1124         int err;
1125
1126         /* Set by CONFIG_BLK_DEV_UBD_SYNC or ubd=sync.*/
1127         if(global_openflags.s){
1128                 printk(KERN_INFO "ubd: Synchronous mode\n");
1129                 /* Letting ubd=sync be like using ubd#s= instead of ubd#= is
1130                  * enough. So use anyway the io thread. */
1131         }
1132         stack = alloc_stack(0, 0);
1133         io_pid = start_io_thread(stack + PAGE_SIZE, &thread_fd);
1134         if(io_pid < 0){
1135                 printk(KERN_ERR
1136                        "ubd : Failed to start I/O thread (errno = %d) - "
1137                        "falling back to synchronous I/O\n", -io_pid);
1138                 io_pid = -1;
1139                 return 0;
1140         }
1141         err = um_request_irq(UBD_IRQ, thread_fd, IRQ_READ, ubd_intr,
1142                              0, "ubd", ubd_devs);
1143         if(err < 0)
1144                 printk(KERN_ERR "um_request_irq failed - errno = %d\n", -err);
1145         return 0;
1146 }
1147
1148 device_initcall(ubd_driver_init);
1149
1150 static void cowify_bitmap(__u64 io_offset, int length, unsigned long *cow_mask,
1151                           __u64 *cow_offset, unsigned long *bitmap,
1152                           __u64 bitmap_offset, unsigned long *bitmap_words,
1153                           __u64 bitmap_len)
1154 {
1155         __u64 sector = io_offset >> SECTOR_SHIFT;
1156         int i, update_bitmap = 0;
1157
1158         for (i = 0; i < length >> SECTOR_SHIFT; i++) {
1159                 if(cow_mask != NULL)
1160                         ubd_set_bit(i, (unsigned char *) cow_mask);
1161                 if(ubd_test_bit(sector + i, (unsigned char *) bitmap))
1162                         continue;
1163
1164                 update_bitmap = 1;
1165                 ubd_set_bit(sector + i, (unsigned char *) bitmap);
1166         }
1167
1168         if(!update_bitmap)
1169                 return;
1170
1171         *cow_offset = sector / (sizeof(unsigned long) * 8);
1172
1173         /* This takes care of the case where we're exactly at the end of the
1174          * device, and *cow_offset + 1 is off the end.  So, just back it up
1175          * by one word.  Thanks to Lynn Kerby for the fix and James McMechan
1176          * for the original diagnosis.
1177          */
1178         if (*cow_offset == (DIV_ROUND_UP(bitmap_len,
1179                                          sizeof(unsigned long)) - 1))
1180                 (*cow_offset)--;
1181
1182         bitmap_words[0] = bitmap[*cow_offset];
1183         bitmap_words[1] = bitmap[*cow_offset + 1];
1184
1185         *cow_offset *= sizeof(unsigned long);
1186         *cow_offset += bitmap_offset;
1187 }
1188
1189 static void cowify_req(struct io_thread_req *req, struct io_desc *segment,
1190                        unsigned long offset, unsigned long *bitmap,
1191                        __u64 bitmap_offset, __u64 bitmap_len)
1192 {
1193         __u64 sector = offset >> SECTOR_SHIFT;
1194         int i;
1195
1196         if (segment->length > (sizeof(segment->sector_mask) * 8) << SECTOR_SHIFT)
1197                 panic("Operation too long");
1198
1199         if (req_op(req->req) == REQ_OP_READ) {
1200                 for (i = 0; i < segment->length >> SECTOR_SHIFT; i++) {
1201                         if(ubd_test_bit(sector + i, (unsigned char *) bitmap))
1202                                 ubd_set_bit(i, (unsigned char *)
1203                                             &segment->sector_mask);
1204                 }
1205         } else {
1206                 cowify_bitmap(offset, segment->length, &segment->sector_mask,
1207                               &segment->cow_offset, bitmap, bitmap_offset,
1208                               segment->bitmap_words, bitmap_len);
1209         }
1210 }
1211
1212 static void ubd_map_req(struct ubd *dev, struct io_thread_req *io_req,
1213                         struct request *req)
1214 {
1215         struct bio_vec bvec;
1216         struct req_iterator iter;
1217         int i = 0;
1218         unsigned long byte_offset = io_req->offset;
1219         enum req_op op = req_op(req);
1220
1221         if (op == REQ_OP_WRITE_ZEROES || op == REQ_OP_DISCARD) {
1222                 io_req->io_desc[0].buffer = NULL;
1223                 io_req->io_desc[0].length = blk_rq_bytes(req);
1224         } else {
1225                 rq_for_each_segment(bvec, req, iter) {
1226                         BUG_ON(i >= io_req->desc_cnt);
1227
1228                         io_req->io_desc[i].buffer = bvec_virt(&bvec);
1229                         io_req->io_desc[i].length = bvec.bv_len;
1230                         i++;
1231                 }
1232         }
1233
1234         if (dev->cow.file) {
1235                 for (i = 0; i < io_req->desc_cnt; i++) {
1236                         cowify_req(io_req, &io_req->io_desc[i], byte_offset,
1237                                    dev->cow.bitmap, dev->cow.bitmap_offset,
1238                                    dev->cow.bitmap_len);
1239                         byte_offset += io_req->io_desc[i].length;
1240                 }
1241
1242         }
1243 }
1244
1245 static struct io_thread_req *ubd_alloc_req(struct ubd *dev, struct request *req,
1246                                            int desc_cnt)
1247 {
1248         struct io_thread_req *io_req;
1249         int i;
1250
1251         io_req = kmalloc(sizeof(*io_req) +
1252                          (desc_cnt * sizeof(struct io_desc)),
1253                          GFP_ATOMIC);
1254         if (!io_req)
1255                 return NULL;
1256
1257         io_req->req = req;
1258         if (dev->cow.file)
1259                 io_req->fds[0] = dev->cow.fd;
1260         else
1261                 io_req->fds[0] = dev->fd;
1262         io_req->error = 0;
1263         io_req->sectorsize = SECTOR_SIZE;
1264         io_req->fds[1] = dev->fd;
1265         io_req->offset = (u64) blk_rq_pos(req) << SECTOR_SHIFT;
1266         io_req->offsets[0] = 0;
1267         io_req->offsets[1] = dev->cow.data_offset;
1268
1269         for (i = 0 ; i < desc_cnt; i++) {
1270                 io_req->io_desc[i].sector_mask = 0;
1271                 io_req->io_desc[i].cow_offset = -1;
1272         }
1273
1274         return io_req;
1275 }
1276
1277 static int ubd_submit_request(struct ubd *dev, struct request *req)
1278 {
1279         int segs = 0;
1280         struct io_thread_req *io_req;
1281         int ret;
1282         enum req_op op = req_op(req);
1283
1284         if (op == REQ_OP_FLUSH)
1285                 segs = 0;
1286         else if (op == REQ_OP_WRITE_ZEROES || op == REQ_OP_DISCARD)
1287                 segs = 1;
1288         else
1289                 segs = blk_rq_nr_phys_segments(req);
1290
1291         io_req = ubd_alloc_req(dev, req, segs);
1292         if (!io_req)
1293                 return -ENOMEM;
1294
1295         io_req->desc_cnt = segs;
1296         if (segs)
1297                 ubd_map_req(dev, io_req, req);
1298
1299         ret = os_write_file(thread_fd, &io_req, sizeof(io_req));
1300         if (ret != sizeof(io_req)) {
1301                 if (ret != -EAGAIN)
1302                         pr_err("write to io thread failed: %d\n", -ret);
1303                 kfree(io_req);
1304         }
1305         return ret;
1306 }
1307
1308 static blk_status_t ubd_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1309                                  const struct blk_mq_queue_data *bd)
1310 {
1311         struct ubd *ubd_dev = hctx->queue->queuedata;
1312         struct request *req = bd->rq;
1313         int ret = 0, res = BLK_STS_OK;
1314
1315         blk_mq_start_request(req);
1316
1317         spin_lock_irq(&ubd_dev->lock);
1318
1319         switch (req_op(req)) {
1320         case REQ_OP_FLUSH:
1321         case REQ_OP_READ:
1322         case REQ_OP_WRITE:
1323         case REQ_OP_DISCARD:
1324         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1325                 ret = ubd_submit_request(ubd_dev, req);
1326                 break;
1327         default:
1328                 WARN_ON_ONCE(1);
1329                 res = BLK_STS_NOTSUPP;
1330         }
1331
1332         spin_unlock_irq(&ubd_dev->lock);
1333
1334         if (ret < 0) {
1335                 if (ret == -ENOMEM)
1336                         res = BLK_STS_RESOURCE;
1337                 else
1338                         res = BLK_STS_DEV_RESOURCE;
1339         }
1340
1341         return res;
1342 }
1343
1344 static int ubd_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
1345 {
1346         struct ubd *ubd_dev = bdev->bd_disk->private_data;
1347
1348         geo->heads = 128;
1349         geo->sectors = 32;
1350         geo->cylinders = ubd_dev->size / (128 * 32 * 512);
1351         return 0;
1352 }
1353
1354 static int ubd_ioctl(struct block_device *bdev, blk_mode_t mode,
1355                      unsigned int cmd, unsigned long arg)
1356 {
1357         struct ubd *ubd_dev = bdev->bd_disk->private_data;
1358         u16 ubd_id[ATA_ID_WORDS];
1359
1360         switch (cmd) {
1361                 struct cdrom_volctrl volume;
1362         case HDIO_GET_IDENTITY:
1363                 memset(&ubd_id, 0, ATA_ID_WORDS * 2);
1364                 ubd_id[ATA_ID_CYLS]     = ubd_dev->size / (128 * 32 * 512);
1365                 ubd_id[ATA_ID_HEADS]    = 128;
1366                 ubd_id[ATA_ID_SECTORS]  = 32;
1367                 if(copy_to_user((char __user *) arg, (char *) &ubd_id,
1368                                  sizeof(ubd_id)))
1369                         return -EFAULT;
1370                 return 0;
1371
1372         case CDROMVOLREAD:
1373                 if(copy_from_user(&volume, (char __user *) arg, sizeof(volume)))
1374                         return -EFAULT;
1375                 volume.channel0 = 255;
1376                 volume.channel1 = 255;
1377                 volume.channel2 = 255;
1378                 volume.channel3 = 255;
1379                 if(copy_to_user((char __user *) arg, &volume, sizeof(volume)))
1380                         return -EFAULT;
1381                 return 0;
1382         }
1383         return -EINVAL;
1384 }
1385
1386 static int map_error(int error_code)
1387 {
1388         switch (error_code) {
1389         case 0:
1390                 return BLK_STS_OK;
1391         case ENOSYS:
1392         case EOPNOTSUPP:
1393                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1394         case ENOSPC:
1395                 return BLK_STS_NOSPC;
1396         }
1397         return BLK_STS_IOERR;
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Everything from here onwards *IS NOT PART OF THE KERNEL*
1402  *
1403  * The following functions are part of UML hypervisor code.
1404  * All functions from here onwards are executed as a helper
1405  * thread and are not allowed to execute any kernel functions.
1406  *
1407  * Any communication must occur strictly via shared memory and IPC.
1408  *
1409  * Do not add printks, locks, kernel memory operations, etc - it
1410  * will result in unpredictable behaviour and/or crashes.
1411  */
1412
1413 static int update_bitmap(struct io_thread_req *req, struct io_desc *segment)
1414 {
1415         int n;
1416
1417         if (segment->cow_offset == -1)
1418                 return map_error(0);
1419
1420         n = os_pwrite_file(req->fds[1], &segment->bitmap_words,
1421                           sizeof(segment->bitmap_words), segment->cow_offset);
1422         if (n != sizeof(segment->bitmap_words))
1423                 return map_error(-n);
1424
1425         return map_error(0);
1426 }
1427
1428 static void do_io(struct io_thread_req *req, struct io_desc *desc)
1429 {
1430         char *buf = NULL;
1431         unsigned long len;
1432         int n, nsectors, start, end, bit;
1433         __u64 off;
1434
1435         /* FLUSH is really a special case, we cannot "case" it with others */
1436
1437         if (req_op(req->req) == REQ_OP_FLUSH) {
1438                 /* fds[0] is always either the rw image or our cow file */
1439                 req->error = map_error(-os_sync_file(req->fds[0]));
1440                 return;
1441         }
1442
1443         nsectors = desc->length / req->sectorsize;
1444         start = 0;
1445         do {
1446                 bit = ubd_test_bit(start, (unsigned char *) &desc->sector_mask);
1447                 end = start;
1448                 while((end < nsectors) &&
1449                       (ubd_test_bit(end, (unsigned char *) &desc->sector_mask) == bit))
1450                         end++;
1451
1452                 off = req->offset + req->offsets[bit] +
1453                         start * req->sectorsize;
1454                 len = (end - start) * req->sectorsize;
1455                 if (desc->buffer != NULL)
1456                         buf = &desc->buffer[start * req->sectorsize];
1457
1458                 switch (req_op(req->req)) {
1459                 case REQ_OP_READ:
1460                         n = 0;
1461                         do {
1462                                 buf = &buf[n];
1463                                 len -= n;
1464                                 n = os_pread_file(req->fds[bit], buf, len, off);
1465                                 if (n < 0) {
1466                                         req->error = map_error(-n);
1467                                         return;
1468                                 }
1469                         } while((n < len) && (n != 0));
1470                         if (n < len) memset(&buf[n], 0, len - n);
1471                         break;
1472                 case REQ_OP_WRITE:
1473                         n = os_pwrite_file(req->fds[bit], buf, len, off);
1474                         if(n != len){
1475                                 req->error = map_error(-n);
1476                                 return;
1477                         }
1478                         break;
1479                 case REQ_OP_DISCARD:
1480                         n = os_falloc_punch(req->fds[bit], off, len);
1481                         if (n) {
1482                                 req->error = map_error(-n);
1483                                 return;
1484                         }
1485                         break;
1486                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1487                         n = os_falloc_zeroes(req->fds[bit], off, len);
1488                         if (n) {
1489                                 req->error = map_error(-n);
1490                                 return;
1491                         }
1492                         break;
1493                 default:
1494                         WARN_ON_ONCE(1);
1495                         req->error = BLK_STS_NOTSUPP;
1496                         return;
1497                 }
1498
1499                 start = end;
1500         } while(start < nsectors);
1501
1502         req->offset += len;
1503         req->error = update_bitmap(req, desc);
1504 }
1505
1506 /* Changed in start_io_thread, which is serialized by being called only
1507  * from ubd_init, which is an initcall.
1508  */
1509 int kernel_fd = -1;
1510
1511 /* Only changed by the io thread. XXX: currently unused. */
1512 static int io_count;
1513
1514 int io_thread(void *arg)
1515 {
1516         int n, count, written, res;
1517
1518         os_fix_helper_signals();
1519
1520         while(1){
1521                 n = bulk_req_safe_read(
1522                         kernel_fd,
1523                         io_req_buffer,
1524                         &io_remainder,
1525                         &io_remainder_size,
1526                         UBD_REQ_BUFFER_SIZE
1527                 );
1528                 if (n <= 0) {
1529                         if (n == -EAGAIN)
1530                                 ubd_read_poll(-1);
1531
1532                         continue;
1533                 }
1534
1535                 for (count = 0; count < n/sizeof(struct io_thread_req *); count++) {
1536                         struct io_thread_req *req = (*io_req_buffer)[count];
1537                         int i;
1538
1539                         io_count++;
1540                         for (i = 0; !req->error && i < req->desc_cnt; i++)
1541                                 do_io(req, &(req->io_desc[i]));
1542
1543                 }
1544
1545                 written = 0;
1546
1547                 do {
1548                         res = os_write_file(kernel_fd,
1549                                             ((char *) io_req_buffer) + written,
1550                                             n - written);
1551                         if (res >= 0) {
1552                                 written += res;
1553                         }
1554                         if (written < n) {
1555                                 ubd_write_poll(-1);
1556                         }
1557                 } while (written < n);
1558         }
1559
1560         return 0;
1561 }