module/zfs/zvol.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (C) 2008-2010 Lawrence Livermore National Security, LLC.
  23  * Produced at Lawrence Livermore National Laboratory (cf, DISCLAIMER).
  24  * Rewritten for Linux by Brian Behlendorf <behlendorf1@llnl.gov>.
  25  * LLNL-CODE-403049.
  26  *
  27  * ZFS volume emulation driver.
  28  *
  29  * Makes a DMU object look like a volume of arbitrary size, up to 2^64 bytes.
  30  * Volumes are accessed through the symbolic links named:
  31  *
  32  * /dev/<pool_name>/<dataset_name>
  33  *
  34  * Volumes are persistent through reboot and module load.  No user command
  35  * needs to be run before opening and using a device.
  36  */
  37
  38 #include <sys/dmu_traverse.h>
  39 #include <sys/dsl_dataset.h>
  40 #include <sys/dsl_prop.h>
  41 #include <sys/zap.h>
  42 #include <sys/zil_impl.h>
  43 #include <sys/zio.h>
  44 #include <sys/zfs_rlock.h>
  45 #include <sys/zfs_znode.h>
  46 #include <sys/zvol.h>
  47 #include <linux/blkdev_compat.h>
  48
  49 unsigned int zvol_inhibit_dev = 0;
  50 unsigned int zvol_major = ZVOL_MAJOR;
  51 unsigned int zvol_threads = 32;
  52 unsigned long zvol_max_discard_blocks = 16384;
  53
  54 static taskq_t *zvol_taskq;
  55 static kmutex_t zvol_state_lock;
  56 static list_t zvol_state_list;
  57 static char *zvol_tag = "zvol_tag";
  58
  59 /*
  60  * The in-core state of each volume.
  61  */
  62 typedef struct zvol_state {
  63         char                    zv_name[MAXNAMELEN];    /* name */
  64         uint64_t                zv_volsize;     /* advertised space */
  65         uint64_t                zv_volblocksize;/* volume block size */
  66         objset_t                *zv_objset;     /* objset handle */
  67         uint32_t                zv_flags;       /* ZVOL_* flags */
  68         uint32_t                zv_open_count;  /* open counts */
  69         uint32_t                zv_changed;     /* disk changed */
  70         zilog_t                 *zv_zilog;      /* ZIL handle */
  71         znode_t                 zv_znode;       /* for range locking */
  72         dmu_buf_t               *zv_dbuf;       /* bonus handle */
  73         dev_t                   zv_dev;         /* device id */
  74         struct gendisk          *zv_disk;       /* generic disk */
  75         struct request_queue    *zv_queue;      /* request queue */
  76         spinlock_t              zv_lock;        /* request queue lock */
  77         list_node_t             zv_next;        /* next zvol_state_t linkage */
  78 } zvol_state_t;
  79
  80 #define ZVOL_RDONLY     0x1
  81
  82 /*
  83  * Find the next available range of ZVOL_MINORS minor numbers.  The
  84  * zvol_state_list is kept in ascending minor order so we simply need
  85  * to scan the list for the first gap in the sequence.  This allows us
  86  * to recycle minor number as devices are created and removed.
  87  */
  88 static int
  89 zvol_find_minor(unsigned *minor)
  90 {
  91         zvol_state_t *zv;
  92
  93         *minor = 0;
  94         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
  95         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
  96              zv = list_next(&zvol_state_list, zv), *minor += ZVOL_MINORS) {
  97                 if (MINOR(zv->zv_dev) != MINOR(*minor))
  98                         break;
  99         }
 100
 101         /* All minors are in use */
 102         if (*minor >= (1 << MINORBITS))
 103                 return ENXIO;
 104
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 /*
 109  * Find a zvol_state_t given the full major+minor dev_t.
 110  */
 111 static zvol_state_t *
 112 zvol_find_by_dev(dev_t dev)
 113 {
 114         zvol_state_t *zv;
 115
 116         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 117         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 118              zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 119                 if (zv->zv_dev == dev)
 120                         return zv;
 121         }
 122
 123         return NULL;
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Find a zvol_state_t given the name provided at zvol_alloc() time.
 128  */
 129 static zvol_state_t *
 130 zvol_find_by_name(const char *name)
 131 {
 132         zvol_state_t *zv;
 133
 134         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 135         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 136              zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 137                 if (!strncmp(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN))
 138                         return zv;
 139         }
 140
 141         return NULL;
 142 }
 143
 144
 145 /*
 146  * Given a path, return TRUE if path is a ZVOL.
 147  */
 148 boolean_t
 149 zvol_is_zvol(const char *device)
 150 {
 151         struct block_device *bdev;
 152         unsigned int major;
 153
 154         bdev = lookup_bdev(device);
 155         if (IS_ERR(bdev))
 156                 return (B_FALSE);
 157
 158         major = MAJOR(bdev->bd_dev);
 159         bdput(bdev);
 160
 161         if (major == zvol_major)
 162             return (B_TRUE);
 163
 164         return (B_FALSE);
 165 }
 166
 167 /*
 168  * ZFS_IOC_CREATE callback handles dmu zvol and zap object creation.
 169  */
 170 void
 171 zvol_create_cb(objset_t *os, void *arg, cred_t *cr, dmu_tx_t *tx)
 172 {
 173         zfs_creat_t *zct = arg;
 174         nvlist_t *nvprops = zct->zct_props;
 175         int error;
 176         uint64_t volblocksize, volsize;
 177
 178         VERIFY(nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 179             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE), &volsize) == 0);
 180         if (nvlist_lookup_uint64(nvprops,
 181             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE), &volblocksize) != 0)
 182                 volblocksize = zfs_prop_default_numeric(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE);
 183
 184         /*
 185          * These properties must be removed from the list so the generic
 186          * property setting step won't apply to them.
 187          */
 188         VERIFY(nvlist_remove_all(nvprops,
 189             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLSIZE)) == 0);
 190         (void) nvlist_remove_all(nvprops,
 191             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE));
 192
 193         error = dmu_object_claim(os, ZVOL_OBJ, DMU_OT_ZVOL, volblocksize,
 194             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 195         ASSERT(error == 0);
 196
 197         error = zap_create_claim(os, ZVOL_ZAP_OBJ, DMU_OT_ZVOL_PROP,
 198             DMU_OT_NONE, 0, tx);
 199         ASSERT(error == 0);
 200
 201         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize, tx);
 202         ASSERT(error == 0);
 203 }
 204
 205 /*
 206  * ZFS_IOC_OBJSET_STATS entry point.
 207  */
 208 int
 209 zvol_get_stats(objset_t *os, nvlist_t *nv)
 210 {
 211         int error;
 212         dmu_object_info_t *doi;
 213         uint64_t val;
 214
 215         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &val);
 216         if (error)
 217                 return (error);
 218
 219         dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLSIZE, val);
 220         doi = kmem_alloc(sizeof(dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 221         error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi);
 222
 223         if (error == 0) {
 224                 dsl_prop_nvlist_add_uint64(nv, ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE,
 225                     doi->doi_data_block_size);
 226         }
 227
 228         kmem_free(doi, sizeof(dmu_object_info_t));
 229
 230         return (error);
 231 }
 232
 233 /*
 234  * Sanity check volume size.
 235  */
 236 int
 237 zvol_check_volsize(uint64_t volsize, uint64_t blocksize)
 238 {
 239         if (volsize == 0)
 240                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 241
 242         if (volsize % blocksize != 0)
 243                 return (SET_ERROR(EINVAL));
 244
 245 #ifdef _ILP32
 246         if (volsize - 1 > MAXOFFSET_T)
 247                 return (SET_ERROR(EOVERFLOW));
 248 #endif
 249         return (0);
 250 }
 251
 252 /*
 253  * Ensure the zap is flushed then inform the VFS of the capacity change.
 254  */
 255 static int
 256 zvol_update_volsize(zvol_state_t *zv, uint64_t volsize, objset_t *os)
 257 {
 258         struct block_device *bdev;
 259         dmu_tx_t *tx;
 260         int error;
 261
 262         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 263
 264         tx = dmu_tx_create(os);
 265         dmu_tx_hold_zap(tx, ZVOL_ZAP_OBJ, TRUE, NULL);
 266         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 267         if (error) {
 268                 dmu_tx_abort(tx);
 269                 return (error);
 270         }
 271
 272         error = zap_update(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1,
 273             &volsize, tx);
 274         dmu_tx_commit(tx);
 275
 276         if (error)
 277                 return (error);
 278
 279         error = dmu_free_long_range(os,
 280             ZVOL_OBJ, volsize, DMU_OBJECT_END);
 281         if (error)
 282                 return (error);
 283
 284         bdev = bdget_disk(zv->zv_disk, 0);
 285         if (!bdev)
 286                 return (SET_ERROR(EIO));
 287 /*
 288  * 2.6.28 API change
 289  * Added check_disk_size_change() helper function.
 290  */
 291 #ifdef HAVE_CHECK_DISK_SIZE_CHANGE
 292         set_capacity(zv->zv_disk, volsize >> 9);
 293         zv->zv_volsize = volsize;
 294         check_disk_size_change(zv->zv_disk, bdev);
 295 #else
 296         zv->zv_volsize = volsize;
 297         zv->zv_changed = 1;
 298         (void) check_disk_change(bdev);
 299 #endif /* HAVE_CHECK_DISK_SIZE_CHANGE */
 300
 301         bdput(bdev);
 302
 303         return (0);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Set ZFS_PROP_VOLSIZE set entry point.
 308  */
 309 int
 310 zvol_set_volsize(const char *name, uint64_t volsize)
 311 {
 312         zvol_state_t *zv;
 313         dmu_object_info_t *doi;
 314         objset_t *os = NULL;
 315         uint64_t readonly;
 316         int error;
 317
 318         error = dsl_prop_get_integer(name,
 319             zfs_prop_to_name(ZFS_PROP_READONLY), &readonly, NULL);
 320         if (error != 0)
 321                 return (error);
 322         if (readonly)
 323                 return (SET_ERROR(EROFS));
 324
 325         mutex_enter(&zvol_state_lock);
 326
 327         zv = zvol_find_by_name(name);
 328         if (zv == NULL) {
 329                 error = SET_ERROR(ENXIO);
 330                 goto out;
 331         }
 332
 333         doi = kmem_alloc(sizeof(dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 334
 335         error = dmu_objset_hold(name, FTAG, &os);
 336         if (error)
 337                 goto out_doi;
 338
 339         if ((error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi)) != 0 ||
 340             (error = zvol_check_volsize(volsize,doi->doi_data_block_size)) != 0)
 341                 goto out_doi;
 342
 343         VERIFY(dsl_prop_get_integer(name, "readonly", &readonly, NULL) == 0);
 344         if (readonly) {
 345                 error = SET_ERROR(EROFS);
 346                 goto out_doi;
 347         }
 348
 349         if (get_disk_ro(zv->zv_disk) || (zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY)) {
 350                 error = SET_ERROR(EROFS);
 351                 goto out_doi;
 352         }
 353
 354         error = zvol_update_volsize(zv, volsize, os);
 355 out_doi:
 356         kmem_free(doi, sizeof(dmu_object_info_t));
 357 out:
 358         if (os)
 359                 dmu_objset_rele(os, FTAG);
 360
 361         mutex_exit(&zvol_state_lock);
 362
 363         return (error);
 364 }
 365
 366 /*
 367  * Sanity check volume block size.
 368  */
 369 int
 370 zvol_check_volblocksize(uint64_t volblocksize)
 371 {
 372         if (volblocksize < SPA_MINBLOCKSIZE ||
 373             volblocksize > SPA_MAXBLOCKSIZE ||
 374             !ISP2(volblocksize))
 375                 return (SET_ERROR(EDOM));
 376
 377         return (0);
 378 }
 379
 380 /*
 381  * Set ZFS_PROP_VOLBLOCKSIZE set entry point.
 382  */
 383 int
 384 zvol_set_volblocksize(const char *name, uint64_t volblocksize)
 385 {
 386         zvol_state_t *zv;
 387         dmu_tx_t *tx;
 388         int error;
 389
 390         mutex_enter(&zvol_state_lock);
 391
 392         zv = zvol_find_by_name(name);
 393         if (zv == NULL) {
 394                 error = SET_ERROR(ENXIO);
 395                 goto out;
 396         }
 397
 398         if (get_disk_ro(zv->zv_disk) || (zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY)) {
 399                 error = SET_ERROR(EROFS);
 400                 goto out;
 401         }
 402
 403         tx = dmu_tx_create(zv->zv_objset);
 404         dmu_tx_hold_bonus(tx, ZVOL_OBJ);
 405         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 406         if (error) {
 407                 dmu_tx_abort(tx);
 408         } else {
 409                 error = dmu_object_set_blocksize(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ,
 410                     volblocksize, 0, tx);
 411                 if (error == ENOTSUP)
 412                         error = SET_ERROR(EBUSY);
 413                 dmu_tx_commit(tx);
 414                 if (error == 0)
 415                         zv->zv_volblocksize = volblocksize;
 416         }
 417 out:
 418         mutex_exit(&zvol_state_lock);
 419
 420         return (error);
 421 }
 422
 423 /*
 424  * Replay a TX_WRITE ZIL transaction that didn't get committed
 425  * after a system failure
 426  */
 427 static int
 428 zvol_replay_write(zvol_state_t *zv, lr_write_t *lr, boolean_t byteswap)
 429 {
 430         objset_t *os = zv->zv_objset;
 431         char *data = (char *)(lr + 1);  /* data follows lr_write_t */
 432         uint64_t off = lr->lr_offset;
 433         uint64_t len = lr->lr_length;
 434         dmu_tx_t *tx;
 435         int error;
 436
 437         if (byteswap)
 438                 byteswap_uint64_array(lr, sizeof (*lr));
 439
 440         tx = dmu_tx_create(os);
 441         dmu_tx_hold_write(tx, ZVOL_OBJ, off, len);
 442         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 443         if (error) {
 444                 dmu_tx_abort(tx);
 445         } else {
 446                 dmu_write(os, ZVOL_OBJ, off, len, data, tx);
 447                 dmu_tx_commit(tx);
 448         }
 449
 450         return (error);
 451 }
 452
 453 static int
 454 zvol_replay_err(zvol_state_t *zv, lr_t *lr, boolean_t byteswap)
 455 {
 456         return (SET_ERROR(ENOTSUP));
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Callback vectors for replaying records.
 461  * Only TX_WRITE is needed for zvol.
 462  */
 463 zil_replay_func_t zvol_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
 464         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* no such transaction type */
 465         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_CREATE */
 466         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKDIR */
 467         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKXATTR */
 468         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SYMLINK */
 469         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_REMOVE */
 470         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RMDIR */
 471         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_LINK */
 472         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RENAME */
 473         (zil_replay_func_t)zvol_replay_write,   /* TX_WRITE */
 474         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_TRUNCATE */
 475         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SETATTR */
 476         (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_ACL */
 477 };
 478
 479 /*
 480  * zvol_log_write() handles synchronous writes using TX_WRITE ZIL transactions.
 481  *
 482  * We store data in the log buffers if it's small enough.
 483  * Otherwise we will later flush the data out via dmu_sync().
 484  */
 485 ssize_t zvol_immediate_write_sz = 32768;
 486
 487 static void
 488 zvol_log_write(zvol_state_t *zv, dmu_tx_t *tx,
 489                uint64_t offset, uint64_t size, int sync)
 490 {
 491         uint32_t blocksize = zv->zv_volblocksize;
 492         zilog_t *zilog = zv->zv_zilog;
 493         boolean_t slogging;
 494         ssize_t immediate_write_sz;
 495
 496         if (zil_replaying(zilog, tx))
 497                 return;
 498
 499         immediate_write_sz = (zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_THROUGHPUT)
 500                 ? 0 : zvol_immediate_write_sz;
 501         slogging = spa_has_slogs(zilog->zl_spa) &&
 502                 (zilog->zl_logbias == ZFS_LOGBIAS_LATENCY);
 503
 504         while (size) {
 505                 itx_t *itx;
 506                 lr_write_t *lr;
 507                 ssize_t len;
 508                 itx_wr_state_t write_state;
 509
 510                 /*
 511                  * Unlike zfs_log_write() we can be called with
 512                  * up to DMU_MAX_ACCESS/2 (5MB) writes.
 513                  */
 514                 if (blocksize > immediate_write_sz && !slogging &&
 515                     size >= blocksize && offset % blocksize == 0) {
 516                         write_state = WR_INDIRECT; /* uses dmu_sync */
 517                         len = blocksize;
 518                 } else if (sync) {
 519                         write_state = WR_COPIED;
 520                         len = MIN(ZIL_MAX_LOG_DATA, size);
 521                 } else {
 522                         write_state = WR_NEED_COPY;
 523                         len = MIN(ZIL_MAX_LOG_DATA, size);
 524                 }
 525
 526                 itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr) +
 527                     (write_state == WR_COPIED ? len : 0));
 528                 lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 529                 if (write_state == WR_COPIED && dmu_read(zv->zv_objset,
 530                     ZVOL_OBJ, offset, len, lr+1, DMU_READ_NO_PREFETCH) != 0) {
 531                         zil_itx_destroy(itx);
 532                         itx = zil_itx_create(TX_WRITE, sizeof (*lr));
 533                         lr = (lr_write_t *)&itx->itx_lr;
 534                         write_state = WR_NEED_COPY;
 535                 }
 536
 537                 itx->itx_wr_state = write_state;
 538                 if (write_state == WR_NEED_COPY)
 539                         itx->itx_sod += len;
 540                 lr->lr_foid = ZVOL_OBJ;
 541                 lr->lr_offset = offset;
 542                 lr->lr_length = len;
 543                 lr->lr_blkoff = 0;
 544                 BP_ZERO(&lr->lr_blkptr);
 545
 546                 itx->itx_private = zv;
 547                 itx->itx_sync = sync;
 548
 549                 (void) zil_itx_assign(zilog, itx, tx);
 550
 551                 offset += len;
 552                 size -= len;
 553         }
 554 }
 555
 556 /*
 557  * Common write path running under the zvol taskq context.  This function
 558  * is responsible for copying the request structure data in to the DMU and
 559  * signaling the request queue with the result of the copy.
 560  */
 561 static void
 562 zvol_write(void *arg)
 563 {
 564         struct request *req = (struct request *)arg;
 565         struct request_queue *q = req->q;
 566         zvol_state_t *zv = q->queuedata;
 567         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
 568         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
 569         int error = 0;
 570         dmu_tx_t *tx;
 571         rl_t *rl;
 572
 573         /*
 574          * Annotate this call path with a flag that indicates that it is
 575          * unsafe to use KM_SLEEP during memory allocations due to the
 576          * potential for a deadlock.  KM_PUSHPAGE should be used instead.
 577          */
 578         ASSERT(!(current->flags & PF_NOFS));
 579         current->flags |= PF_NOFS;
 580
 581         if (req->cmd_flags & VDEV_REQ_FLUSH)
 582                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 583
 584         /*
 585          * Some requests are just for flush and nothing else.
 586          */
 587         if (size == 0) {
 588                 blk_end_request(req, 0, size);
 589                 goto out;
 590         }
 591
 592         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_WRITER);
 593
 594         tx = dmu_tx_create(zv->zv_objset);
 595         dmu_tx_hold_write(tx, ZVOL_OBJ, offset, size);
 596
 597         /* This will only fail for ENOSPC */
 598         error = dmu_tx_assign(tx, TXG_WAIT);
 599         if (error) {
 600                 dmu_tx_abort(tx);
 601                 zfs_range_unlock(rl);
 602                 blk_end_request(req, -error, size);
 603                 goto out;
 604         }
 605
 606         error = dmu_write_req(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, req, tx);
 607         if (error == 0)
 608                 zvol_log_write(zv, tx, offset, size,
 609                     req->cmd_flags & VDEV_REQ_FUA);
 610
 611         dmu_tx_commit(tx);
 612         zfs_range_unlock(rl);
 613
 614         if ((req->cmd_flags & VDEV_REQ_FUA) ||
 615             zv->zv_objset->os_sync == ZFS_SYNC_ALWAYS)
 616                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 617
 618         blk_end_request(req, -error, size);
 619 out:
 620         current->flags &= ~PF_NOFS;
 621 }
 622
 623 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD
 624 static void
 625 zvol_discard(void *arg)
 626 {
 627         struct request *req = (struct request *)arg;
 628         struct request_queue *q = req->q;
 629         zvol_state_t *zv = q->queuedata;
 630         uint64_t start = blk_rq_pos(req) << 9;
 631         uint64_t end = start + blk_rq_bytes(req);
 632         int error;
 633         rl_t *rl;
 634
 635         /*
 636          * Annotate this call path with a flag that indicates that it is
 637          * unsafe to use KM_SLEEP during memory allocations due to the
 638          * potential for a deadlock.  KM_PUSHPAGE should be used instead.
 639          */
 640         ASSERT(!(current->flags & PF_NOFS));
 641         current->flags |= PF_NOFS;
 642
 643         if (end > zv->zv_volsize) {
 644                 blk_end_request(req, -EIO, blk_rq_bytes(req));
 645                 goto out;
 646         }
 647
 648         /*
 649          * Align the request to volume block boundaries. If we don't,
 650          * then this will force dnode_free_range() to zero out the
 651          * unaligned parts, which is slow (read-modify-write) and
 652          * useless since we are not freeing any space by doing so.
 653          */
 654         start = P2ROUNDUP(start, zv->zv_volblocksize);
 655         end = P2ALIGN(end, zv->zv_volblocksize);
 656
 657         if (start >= end) {
 658                 blk_end_request(req, 0, blk_rq_bytes(req));
 659                 goto out;
 660         }
 661
 662         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, start, end - start, RL_WRITER);
 663
 664         error = dmu_free_long_range(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, start, end - start);
 665
 666         /*
 667          * TODO: maybe we should add the operation to the log.
 668          */
 669
 670         zfs_range_unlock(rl);
 671
 672         blk_end_request(req, -error, blk_rq_bytes(req));
 673 out:
 674         current->flags &= ~PF_NOFS;
 675 }
 676 #endif /* HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD */
 677
 678 /*
 679  * Common read path running under the zvol taskq context.  This function
 680  * is responsible for copying the requested data out of the DMU and in to
 681  * a linux request structure.  It then must signal the request queue with
 682  * an error code describing the result of the copy.
 683  */
 684 static void
 685 zvol_read(void *arg)
 686 {
 687         struct request *req = (struct request *)arg;
 688         struct request_queue *q = req->q;
 689         zvol_state_t *zv = q->queuedata;
 690         uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
 691         uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
 692         int error;
 693         rl_t *rl;
 694
 695         if (size == 0) {
 696                 blk_end_request(req, 0, size);
 697                 return;
 698         }
 699
 700         rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_READER);
 701
 702         error = dmu_read_req(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, req);
 703
 704         zfs_range_unlock(rl);
 705
 706         /* convert checksum errors into IO errors */
 707         if (error == ECKSUM)
 708                 error = SET_ERROR(EIO);
 709
 710         blk_end_request(req, -error, size);
 711 }
 712
 713 /*
 714  * Request will be added back to the request queue and retried if
 715  * it cannot be immediately dispatched to the taskq for handling
 716  */
 717 static inline void
 718 zvol_dispatch(task_func_t func, struct request *req)
 719 {
 720         if (!taskq_dispatch(zvol_taskq, func, (void *)req, TQ_NOSLEEP))
 721                 blk_requeue_request(req->q, req);
 722 }
 723
 724 /*
 725  * Common request path.  Rather than registering a custom make_request()
 726  * function we use the generic Linux version.  This is done because it allows
 727  * us to easily merge read requests which would otherwise we performed
 728  * synchronously by the DMU.  This is less critical in write case where the
 729  * DMU will perform the correct merging within a transaction group.  Using
 730  * the generic make_request() also let's use leverage the fact that the
 731  * elevator with ensure correct ordering in regards to barrior IOs.  On
 732  * the downside it means that in the write case we end up doing request
 733  * merging twice once in the elevator and once in the DMU.
 734  *
 735  * The request handler is called under a spin lock so all the real work
 736  * is handed off to be done in the context of the zvol taskq.  This function
 737  * simply performs basic request sanity checking and hands off the request.
 738  */
 739 static void
 740 zvol_request(struct request_queue *q)
 741 {
 742         zvol_state_t *zv = q->queuedata;
 743         struct request *req;
 744         unsigned int size;
 745
 746         while ((req = blk_fetch_request(q)) != NULL) {
 747                 size = blk_rq_bytes(req);
 748
 749                 if (size != 0 && blk_rq_pos(req) + blk_rq_sectors(req) >
 750                     get_capacity(zv->zv_disk)) {
 751                         printk(KERN_INFO
 752                                "%s: bad access: block=%llu, count=%lu\n",
 753                                req->rq_disk->disk_name,
 754                                (long long unsigned)blk_rq_pos(req),
 755                                (long unsigned)blk_rq_sectors(req));
 756                         __blk_end_request(req, -EIO, size);
 757                         continue;
 758                 }
 759
 760                 if (!blk_fs_request(req)) {
 761                         printk(KERN_INFO "%s: non-fs cmd\n",
 762                                req->rq_disk->disk_name);
 763                         __blk_end_request(req, -EIO, size);
 764                         continue;
 765                 }
 766
 767                 switch (rq_data_dir(req)) {
 768                 case READ:
 769                         zvol_dispatch(zvol_read, req);
 770                         break;
 771                 case WRITE:
 772                         if (unlikely(get_disk_ro(zv->zv_disk)) ||
 773                             unlikely(zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY)) {
 774                                 __blk_end_request(req, -EROFS, size);
 775                                 break;
 776                         }
 777
 778 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD
 779                         if (req->cmd_flags & VDEV_REQ_DISCARD) {
 780                                 zvol_dispatch(zvol_discard, req);
 781                                 break;
 782                         }
 783 #endif /* HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD */
 784
 785                         zvol_dispatch(zvol_write, req);
 786                         break;
 787                 default:
 788                         printk(KERN_INFO "%s: unknown cmd: %d\n",
 789                                req->rq_disk->disk_name, (int)rq_data_dir(req));
 790                         __blk_end_request(req, -EIO, size);
 791                         break;
 792                 }
 793         }
 794 }
 795
 796 static void
 797 zvol_get_done(zgd_t *zgd, int error)
 798 {
 799         if (zgd->zgd_db)
 800                 dmu_buf_rele(zgd->zgd_db, zgd);
 801
 802         zfs_range_unlock(zgd->zgd_rl);
 803
 804         if (error == 0 && zgd->zgd_bp)
 805                 zil_add_block(zgd->zgd_zilog, zgd->zgd_bp);
 806
 807         kmem_free(zgd, sizeof (zgd_t));
 808 }
 809
 810 /*
 811  * Get data to generate a TX_WRITE intent log record.
 812  */
 813 static int
 814 zvol_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
 815 {
 816         zvol_state_t *zv = arg;
 817         objset_t *os = zv->zv_objset;
 818         uint64_t offset = lr->lr_offset;
 819         uint64_t size = lr->lr_length;
 820         dmu_buf_t *db;
 821         zgd_t *zgd;
 822         int error;
 823
 824         ASSERT(zio != NULL);
 825         ASSERT(size != 0);
 826
 827         zgd = (zgd_t *)kmem_zalloc(sizeof (zgd_t), KM_PUSHPAGE);
 828         zgd->zgd_zilog = zv->zv_zilog;
 829         zgd->zgd_rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_READER);
 830
 831         /*
 832          * Write records come in two flavors: immediate and indirect.
 833          * For small writes it's cheaper to store the data with the
 834          * log record (immediate); for large writes it's cheaper to
 835          * sync the data and get a pointer to it (indirect) so that
 836          * we don't have to write the data twice.
 837          */
 838         if (buf != NULL) { /* immediate write */
 839                 error = dmu_read(os, ZVOL_OBJ, offset, size, buf,
 840                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
 841         } else {
 842                 size = zv->zv_volblocksize;
 843                 offset = P2ALIGN_TYPED(offset, size, uint64_t);
 844                 error = dmu_buf_hold(os, ZVOL_OBJ, offset, zgd, &db,
 845                     DMU_READ_NO_PREFETCH);
 846                 if (error == 0) {
 847                         zgd->zgd_db = db;
 848                         zgd->zgd_bp = &lr->lr_blkptr;
 849
 850                         ASSERT(db != NULL);
 851                         ASSERT(db->db_offset == offset);
 852                         ASSERT(db->db_size == size);
 853
 854                         error = dmu_sync(zio, lr->lr_common.lrc_txg,
 855                             zvol_get_done, zgd);
 856
 857                         if (error == 0)
 858                                 return (0);
 859                 }
 860         }
 861
 862         zvol_get_done(zgd, error);
 863
 864         return (error);
 865 }
 866
 867 /*
 868  * The zvol_state_t's are inserted in increasing MINOR(dev_t) order.
 869  */
 870 static void
 871 zvol_insert(zvol_state_t *zv_insert)
 872 {
 873         zvol_state_t *zv = NULL;
 874
 875         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 876         ASSERT3U(MINOR(zv_insert->zv_dev) & ZVOL_MINOR_MASK, ==, 0);
 877         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL;
 878              zv = list_next(&zvol_state_list, zv)) {
 879                 if (MINOR(zv->zv_dev) > MINOR(zv_insert->zv_dev))
 880                         break;
 881         }
 882
 883         list_insert_before(&zvol_state_list, zv, zv_insert);
 884 }
 885
 886 /*
 887  * Simply remove the zvol from to list of zvols.
 888  */
 889 static void
 890 zvol_remove(zvol_state_t *zv_remove)
 891 {
 892         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
 893         list_remove(&zvol_state_list, zv_remove);
 894 }
 895
 896 static int
 897 zvol_first_open(zvol_state_t *zv)
 898 {
 899         objset_t *os;
 900         uint64_t volsize;
 901         int locked = 0;
 902         int error;
 903         uint64_t ro;
 904
 905         /*
 906          * In all other cases the spa_namespace_lock is taken before the
 907          * bdev->bd_mutex lock.  But in this case the Linux __blkdev_get()
 908          * function calls fops->open() with the bdev->bd_mutex lock held.
 909          *
 910          * To avoid a potential lock inversion deadlock we preemptively
 911          * try to take the spa_namespace_lock().  Normally it will not
 912          * be contended and this is safe because spa_open_common() handles
 913          * the case where the caller already holds the spa_namespace_lock.
 914          *
 915          * When it is contended we risk a lock inversion if we were to
 916          * block waiting for the lock.  Luckily, the __blkdev_get()
 917          * function allows us to return -ERESTARTSYS which will result in
 918          * bdev->bd_mutex being dropped, reacquired, and fops->open() being
 919          * called again.  This process can be repeated safely until both
 920          * locks are acquired.
 921          */
 922         if (!mutex_owned(&spa_namespace_lock)) {
 923                 locked = mutex_tryenter(&spa_namespace_lock);
 924                 if (!locked)
 925                         return (-SET_ERROR(ERESTARTSYS));
 926         }
 927
 928         /* lie and say we're read-only */
 929         error = dmu_objset_own(zv->zv_name, DMU_OST_ZVOL, 1, zvol_tag, &os);
 930         if (error)
 931                 goto out_mutex;
 932
 933         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
 934         if (error) {
 935                 dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
 936                 goto out_mutex;
 937         }
 938
 939         zv->zv_objset = os;
 940         error = dmu_bonus_hold(os, ZVOL_OBJ, zvol_tag, &zv->zv_dbuf);
 941         if (error) {
 942                 dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
 943                 goto out_mutex;
 944         }
 945
 946         set_capacity(zv->zv_disk, volsize >> 9);
 947         zv->zv_volsize = volsize;
 948         zv->zv_zilog = zil_open(os, zvol_get_data);
 949
 950         VERIFY(dsl_prop_get_integer(zv->zv_name, "readonly", &ro, NULL) == 0);
 951         if (ro || dmu_objset_is_snapshot(os) ||
 952             !spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
 953                 set_disk_ro(zv->zv_disk, 1);
 954                 zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
 955         } else {
 956                 set_disk_ro(zv->zv_disk, 0);
 957                 zv->zv_flags &= ~ZVOL_RDONLY;
 958         }
 959
 960 out_mutex:
 961         if (locked)
 962                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
 963
 964         return (-error);
 965 }
 966
 967 static void
 968 zvol_last_close(zvol_state_t *zv)
 969 {
 970         zil_close(zv->zv_zilog);
 971         zv->zv_zilog = NULL;
 972
 973         dmu_buf_rele(zv->zv_dbuf, zvol_tag);
 974         zv->zv_dbuf = NULL;
 975
 976         /*
 977          * Evict cached data
 978          */
 979         if (dsl_dataset_is_dirty(dmu_objset_ds(zv->zv_objset)) &&
 980             !(zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY))
 981                 txg_wait_synced(dmu_objset_pool(zv->zv_objset), 0);
 982         (void) dmu_objset_evict_dbufs(zv->zv_objset);
 983
 984         dmu_objset_disown(zv->zv_objset, zvol_tag);
 985         zv->zv_objset = NULL;
 986 }
 987
 988 static int
 989 zvol_open(struct block_device *bdev, fmode_t flag)
 990 {
 991         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
 992         int error = 0, drop_mutex = 0;
 993
 994         /*
 995          * If the caller is already holding the mutex do not take it
 996          * again, this will happen as part of zvol_create_minor().
 997          * Once add_disk() is called the device is live and the kernel
 998          * will attempt to open it to read the partition information.
 999          */
1000         if (!mutex_owned(&zvol_state_lock)) {
1001                 mutex_enter(&zvol_state_lock);
1002                 drop_mutex = 1;
1003         }
1004
1005         ASSERT3P(zv, !=, NULL);
1006
1007         if (zv->zv_open_count == 0) {
1008                 error = zvol_first_open(zv);
1009                 if (error)
1010                         goto out_mutex;
1011         }
1012
1013         if ((flag & FMODE_WRITE) &&
1014             (get_disk_ro(zv->zv_disk) || (zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY))) {
1015                 error = -EROFS;
1016                 goto out_open_count;
1017         }
1018
1019         zv->zv_open_count++;
1020
1021 out_open_count:
1022         if (zv->zv_open_count == 0)
1023                 zvol_last_close(zv);
1024
1025 out_mutex:
1026         if (drop_mutex)
1027                 mutex_exit(&zvol_state_lock);
1028
1029         check_disk_change(bdev);
1030
1031         return (error);
1032 }
1033
1034 #ifdef HAVE_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS_RELEASE_VOID
1035 static void
1036 #else
1037 static int
1038 #endif
1039 zvol_release(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
1040 {
1041         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1042         int drop_mutex = 0;
1043
1044         if (!mutex_owned(&zvol_state_lock)) {
1045                 mutex_enter(&zvol_state_lock);
1046                 drop_mutex = 1;
1047         }
1048
1049         ASSERT3P(zv, !=, NULL);
1050         ASSERT3U(zv->zv_open_count, >, 0);
1051         zv->zv_open_count--;
1052         if (zv->zv_open_count == 0)
1053                 zvol_last_close(zv);
1054
1055         if (drop_mutex)
1056                 mutex_exit(&zvol_state_lock);
1057
1058 #ifndef HAVE_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS_RELEASE_VOID
1059         return (0);
1060 #endif
1061 }
1062
1063 static int
1064 zvol_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1065            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1066 {
1067         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
1068         int error = 0;
1069
1070         if (zv == NULL)
1071                 return (-SET_ERROR(ENXIO));
1072
1073         switch (cmd) {
1074         case BLKFLSBUF:
1075                 zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
1076                 break;
1077         case BLKZNAME:
1078                 error = copy_to_user((void *)arg, zv->zv_name, MAXNAMELEN);
1079                 break;
1080
1081         default:
1082                 error = -ENOTTY;
1083                 break;
1084
1085         }
1086
1087         return (error);
1088 }
1089
1090 #ifdef CONFIG_COMPAT
1091 static int
1092 zvol_compat_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
1093                   unsigned cmd, unsigned long arg)
1094 {
1095         return zvol_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
1096 }
1097 #else
1098 #define zvol_compat_ioctl   NULL
1099 #endif
1100
1101 static int zvol_media_changed(struct gendisk *disk)
1102 {
1103         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1104
1105         return zv->zv_changed;
1106 }
1107
1108 static int zvol_revalidate_disk(struct gendisk *disk)
1109 {
1110         zvol_state_t *zv = disk->private_data;
1111
1112         zv->zv_changed = 0;
1113         set_capacity(zv->zv_disk, zv->zv_volsize >> 9);
1114
1115         return 0;
1116 }
1117
1118 /*
1119  * Provide a simple virtual geometry for legacy compatibility.  For devices
1120  * smaller than 1 MiB a small head and sector count is used to allow very
1121  * tiny devices.  For devices over 1 Mib a standard head and sector count
1122  * is used to keep the cylinders count reasonable.
1123  */
1124 static int
1125 zvol_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
1126 {
1127         zvol_state_t *zv = bdev->bd_disk->private_data;
1128         sector_t sectors = get_capacity(zv->zv_disk);
1129
1130         if (sectors > 2048) {
1131                 geo->heads = 16;
1132                 geo->sectors = 63;
1133         } else {
1134                 geo->heads = 2;
1135                 geo->sectors = 4;
1136         }
1137
1138         geo->start = 0;
1139         geo->cylinders = sectors / (geo->heads * geo->sectors);
1140
1141         return 0;
1142 }
1143
1144 static struct kobject *
1145 zvol_probe(dev_t dev, int *part, void *arg)
1146 {
1147         zvol_state_t *zv;
1148         struct kobject *kobj;
1149
1150         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1151         zv = zvol_find_by_dev(dev);
1152         kobj = zv ? get_disk(zv->zv_disk) : NULL;
1153         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1154
1155         return kobj;
1156 }
1157
1158 #ifdef HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS
1159 static struct block_device_operations zvol_ops = {
1160         .open            = zvol_open,
1161         .release         = zvol_release,
1162         .ioctl           = zvol_ioctl,
1163         .compat_ioctl    = zvol_compat_ioctl,
1164         .media_changed   = zvol_media_changed,
1165         .revalidate_disk = zvol_revalidate_disk,
1166         .getgeo          = zvol_getgeo,
1167         .owner           = THIS_MODULE,
1168 };
1169
1170 #else /* HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS */
1171
1172 static int
1173 zvol_open_by_inode(struct inode *inode, struct file *file)
1174 {
1175         return zvol_open(inode->i_bdev, file->f_mode);
1176 }
1177
1178 static int
1179 zvol_release_by_inode(struct inode *inode, struct file *file)
1180 {
1181         return zvol_release(inode->i_bdev->bd_disk, file->f_mode);
1182 }
1183
1184 static int
1185 zvol_ioctl_by_inode(struct inode *inode, struct file *file,
1186                     unsigned int cmd, unsigned long arg)
1187 {
1188         if (file == NULL || inode == NULL)
1189                 return -EINVAL;
1190         return zvol_ioctl(inode->i_bdev, file->f_mode, cmd, arg);
1191 }
1192
1193 # ifdef CONFIG_COMPAT
1194 static long
1195 zvol_compat_ioctl_by_inode(struct file *file,
1196                            unsigned int cmd, unsigned long arg)
1197 {
1198         if (file == NULL)
1199                 return -EINVAL;
1200         return zvol_compat_ioctl(file->f_dentry->d_inode->i_bdev,
1201                                  file->f_mode, cmd, arg);
1202 }
1203 # else
1204 # define zvol_compat_ioctl_by_inode   NULL
1205 # endif
1206
1207 static struct block_device_operations zvol_ops = {
1208         .open            = zvol_open_by_inode,
1209         .release         = zvol_release_by_inode,
1210         .ioctl           = zvol_ioctl_by_inode,
1211         .compat_ioctl    = zvol_compat_ioctl_by_inode,
1212         .media_changed   = zvol_media_changed,
1213         .revalidate_disk = zvol_revalidate_disk,
1214         .getgeo          = zvol_getgeo,
1215         .owner           = THIS_MODULE,
1216 };
1217 #endif /* HAVE_BDEV_BLOCK_DEVICE_OPERATIONS */
1218
1219 /*
1220  * Allocate memory for a new zvol_state_t and setup the required
1221  * request queue and generic disk structures for the block device.
1222  */
1223 static zvol_state_t *
1224 zvol_alloc(dev_t dev, const char *name)
1225 {
1226         zvol_state_t *zv;
1227         int error = 0;
1228
1229         zv = kmem_zalloc(sizeof (zvol_state_t), KM_SLEEP);
1230
1231         spin_lock_init(&zv->zv_lock);
1232         list_link_init(&zv->zv_next);
1233
1234         zv->zv_queue = blk_init_queue(zvol_request, &zv->zv_lock);
1235         if (zv->zv_queue == NULL)
1236                 goto out_kmem;
1237
1238 #ifdef HAVE_ELEVATOR_CHANGE
1239         error = elevator_change(zv->zv_queue, "noop");
1240 #endif /* HAVE_ELEVATOR_CHANGE */
1241         if (error) {
1242                 printk("ZFS: Unable to set \"%s\" scheduler for zvol %s: %d\n",
1243                     "noop", name, error);
1244                 goto out_queue;
1245         }
1246
1247 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_FLUSH
1248         blk_queue_flush(zv->zv_queue, VDEV_REQ_FLUSH | VDEV_REQ_FUA);
1249 #else
1250         blk_queue_ordered(zv->zv_queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1251 #endif /* HAVE_BLK_QUEUE_FLUSH */
1252
1253         zv->zv_disk = alloc_disk(ZVOL_MINORS);
1254         if (zv->zv_disk == NULL)
1255                 goto out_queue;
1256
1257         zv->zv_queue->queuedata = zv;
1258         zv->zv_dev = dev;
1259         zv->zv_open_count = 0;
1260         strlcpy(zv->zv_name, name, MAXNAMELEN);
1261
1262         mutex_init(&zv->zv_znode.z_range_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1263         avl_create(&zv->zv_znode.z_range_avl, zfs_range_compare,
1264             sizeof (rl_t), offsetof(rl_t, r_node));
1265         zv->zv_znode.z_is_zvol = TRUE;
1266
1267         zv->zv_disk->major = zvol_major;
1268         zv->zv_disk->first_minor = (dev & MINORMASK);
1269         zv->zv_disk->fops = &zvol_ops;
1270         zv->zv_disk->private_data = zv;
1271         zv->zv_disk->queue = zv->zv_queue;
1272         snprintf(zv->zv_disk->disk_name, DISK_NAME_LEN, "%s%d",
1273             ZVOL_DEV_NAME, (dev & MINORMASK));
1274
1275         return zv;
1276
1277 out_queue:
1278         blk_cleanup_queue(zv->zv_queue);
1279 out_kmem:
1280         kmem_free(zv, sizeof (zvol_state_t));
1281
1282         return NULL;
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Cleanup then free a zvol_state_t which was created by zvol_alloc().
1287  */
1288 static void
1289 zvol_free(zvol_state_t *zv)
1290 {
1291         avl_destroy(&zv->zv_znode.z_range_avl);
1292         mutex_destroy(&zv->zv_znode.z_range_lock);
1293
1294         del_gendisk(zv->zv_disk);
1295         blk_cleanup_queue(zv->zv_queue);
1296         put_disk(zv->zv_disk);
1297
1298         kmem_free(zv, sizeof (zvol_state_t));
1299 }
1300
1301 static int
1302 __zvol_snapdev_hidden(const char *name)
1303 {
1304         uint64_t snapdev;
1305         char *parent;
1306         char *atp;
1307         int error = 0;
1308
1309         parent = kmem_alloc(MAXPATHLEN, KM_SLEEP);
1310         (void) strlcpy(parent, name, MAXPATHLEN);
1311
1312         if ((atp = strrchr(parent, '@')) != NULL) {
1313                 *atp = '\0';
1314                 error = dsl_prop_get_integer(parent, "snapdev", &snapdev, NULL);
1315                 if ((error == 0) && (snapdev == ZFS_SNAPDEV_HIDDEN))
1316                         error = SET_ERROR(ENODEV);
1317         }
1318         kmem_free(parent, MAXPATHLEN);
1319         return (error);
1320 }
1321
1322 static int
1323 __zvol_create_minor(const char *name, boolean_t ignore_snapdev)
1324 {
1325         zvol_state_t *zv;
1326         objset_t *os;
1327         dmu_object_info_t *doi;
1328         uint64_t volsize;
1329         unsigned minor = 0;
1330         int error = 0;
1331
1332         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
1333
1334         zv = zvol_find_by_name(name);
1335         if (zv) {
1336                 error = SET_ERROR(EEXIST);
1337                 goto out;
1338         }
1339
1340         if (ignore_snapdev == B_FALSE) {
1341                 error = __zvol_snapdev_hidden(name);
1342                 if (error)
1343                         goto out;
1344         }
1345
1346         doi = kmem_alloc(sizeof(dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
1347
1348         error = dmu_objset_own(name, DMU_OST_ZVOL, B_TRUE, zvol_tag, &os);
1349         if (error)
1350                 goto out_doi;
1351
1352         error = dmu_object_info(os, ZVOL_OBJ, doi);
1353         if (error)
1354                 goto out_dmu_objset_disown;
1355
1356         error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
1357         if (error)
1358                 goto out_dmu_objset_disown;
1359
1360         error = zvol_find_minor(&minor);
1361         if (error)
1362                 goto out_dmu_objset_disown;
1363
1364         zv = zvol_alloc(MKDEV(zvol_major, minor), name);
1365         if (zv == NULL) {
1366                 error = SET_ERROR(EAGAIN);
1367                 goto out_dmu_objset_disown;
1368         }
1369
1370         if (dmu_objset_is_snapshot(os))
1371                 zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
1372
1373         zv->zv_volblocksize = doi->doi_data_block_size;
1374         zv->zv_volsize = volsize;
1375         zv->zv_objset = os;
1376
1377         set_capacity(zv->zv_disk, zv->zv_volsize >> 9);
1378
1379         blk_queue_max_hw_sectors(zv->zv_queue, UINT_MAX);
1380         blk_queue_max_segments(zv->zv_queue, UINT16_MAX);
1381         blk_queue_max_segment_size(zv->zv_queue, UINT_MAX);
1382         blk_queue_physical_block_size(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1383         blk_queue_io_opt(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1384 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD
1385         blk_queue_max_discard_sectors(zv->zv_queue,
1386             (zvol_max_discard_blocks * zv->zv_volblocksize) >> 9);
1387         blk_queue_discard_granularity(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
1388         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DISCARD, zv->zv_queue);
1389 #endif
1390 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_NONROT
1391         queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_NONROT, zv->zv_queue);
1392 #endif
1393
1394         if (spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
1395                 if (zil_replay_disable)
1396                         zil_destroy(dmu_objset_zil(os), B_FALSE);
1397                 else
1398                         zil_replay(os, zv, zvol_replay_vector);
1399         }
1400
1401         zv->zv_objset = NULL;
1402 out_dmu_objset_disown:
1403         dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
1404 out_doi:
1405         kmem_free(doi, sizeof(dmu_object_info_t));
1406 out:
1407
1408         if (error == 0) {
1409                 zvol_insert(zv);
1410                 add_disk(zv->zv_disk);
1411         }
1412
1413         return (error);
1414 }
1415
1416 /*
1417  * Create a block device minor node and setup the linkage between it
1418  * and the specified volume.  Once this function returns the block
1419  * device is live and ready for use.
1420  */
1421 int
1422 zvol_create_minor(const char *name)
1423 {
1424         int error;
1425
1426         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1427         error = __zvol_create_minor(name, B_FALSE);
1428         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1429
1430         return (error);
1431 }
1432
1433 static int
1434 __zvol_remove_minor(const char *name)
1435 {
1436         zvol_state_t *zv;
1437
1438         ASSERT(MUTEX_HELD(&zvol_state_lock));
1439
1440         zv = zvol_find_by_name(name);
1441         if (zv == NULL)
1442                 return (SET_ERROR(ENXIO));
1443
1444         if (zv->zv_open_count > 0)
1445                 return (SET_ERROR(EBUSY));
1446
1447         zvol_remove(zv);
1448         zvol_free(zv);
1449
1450         return (0);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Remove a block device minor node for the specified volume.
1455  */
1456 int
1457 zvol_remove_minor(const char *name)
1458 {
1459         int error;
1460
1461         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1462         error = __zvol_remove_minor(name);
1463         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1464
1465         return (error);
1466 }
1467
1468 static int
1469 zvol_create_minors_cb(const char *dsname, void *arg)
1470 {
1471         if (strchr(dsname, '/') == NULL)
1472                 return 0;
1473
1474         (void) __zvol_create_minor(dsname, B_FALSE);
1475         return (0);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Create minors for specified pool, if pool is NULL create minors
1480  * for all available pools.
1481  */
1482 int
1483 zvol_create_minors(char *pool)
1484 {
1485         spa_t *spa = NULL;
1486         int error = 0;
1487
1488         if (zvol_inhibit_dev)
1489                 return (0);
1490
1491         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1492         if (pool) {
1493                 error = dmu_objset_find(pool, zvol_create_minors_cb,
1494                     NULL, DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
1495         } else {
1496                 mutex_enter(&spa_namespace_lock);
1497                 while ((spa = spa_next(spa)) != NULL) {
1498                         error = dmu_objset_find(spa_name(spa), zvol_create_minors_cb, NULL,
1499                             DS_FIND_CHILDREN | DS_FIND_SNAPSHOTS);
1500                         if (error)
1501                                 break;
1502                 }
1503                 mutex_exit(&spa_namespace_lock);
1504         }
1505         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1506
1507         return error;
1508 }
1509
1510 /*
1511  * Remove minors for specified pool, if pool is NULL remove all minors.
1512  */
1513 void
1514 zvol_remove_minors(const char *pool)
1515 {
1516         zvol_state_t *zv, *zv_next;
1517         char *str;
1518
1519         if (zvol_inhibit_dev)
1520                 return;
1521
1522         str = kmem_zalloc(MAXNAMELEN, KM_SLEEP);
1523         if (pool) {
1524                 (void) strncpy(str, pool, strlen(pool));
1525                 (void) strcat(str, "/");
1526         }
1527
1528         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1529         for (zv = list_head(&zvol_state_list); zv != NULL; zv = zv_next) {
1530                 zv_next = list_next(&zvol_state_list, zv);
1531
1532                 if (pool == NULL || !strncmp(str, zv->zv_name, strlen(str))) {
1533                         zvol_remove(zv);
1534                         zvol_free(zv);
1535                 }
1536         }
1537         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1538         kmem_free(str, MAXNAMELEN);
1539 }
1540
1541 static int
1542 snapdev_snapshot_changed_cb(const char *dsname, void *arg) {
1543         uint64_t snapdev = *(uint64_t *) arg;
1544
1545         if (strchr(dsname, '@') == NULL)
1546                 return 0;
1547
1548         switch (snapdev) {
1549                 case ZFS_SNAPDEV_VISIBLE:
1550                         mutex_enter(&zvol_state_lock);
1551                         (void) __zvol_create_minor(dsname, B_TRUE);
1552                         mutex_exit(&zvol_state_lock);
1553                         break;
1554                 case ZFS_SNAPDEV_HIDDEN:
1555                         (void) zvol_remove_minor(dsname);
1556                         break;
1557         }
1558         return 0;
1559 }
1560
1561 int
1562 zvol_set_snapdev(const char *dsname, uint64_t snapdev) {
1563         (void) dmu_objset_find((char *) dsname, snapdev_snapshot_changed_cb,
1564                 &snapdev, DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
1565         /* caller should continue to modify snapdev property */
1566         return (-1);
1567 }
1568
1569
1570 int
1571 zvol_init(void)
1572 {
1573         int error;
1574
1575         list_create(&zvol_state_list, sizeof (zvol_state_t),
1576                     offsetof(zvol_state_t, zv_next));
1577         mutex_init(&zvol_state_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
1578
1579         zvol_taskq = taskq_create(ZVOL_DRIVER, zvol_threads, maxclsyspri,
1580                                   zvol_threads, INT_MAX, TASKQ_PREPOPULATE);
1581         if (zvol_taskq == NULL) {
1582                 printk(KERN_INFO "ZFS: taskq_create() failed\n");
1583                 error = -ENOMEM;
1584                 goto out1;
1585         }
1586
1587         error = register_blkdev(zvol_major, ZVOL_DRIVER);
1588         if (error) {
1589                 printk(KERN_INFO "ZFS: register_blkdev() failed %d\n", error);
1590                 goto out2;
1591         }
1592
1593         blk_register_region(MKDEV(zvol_major, 0), 1UL << MINORBITS,
1594                             THIS_MODULE, zvol_probe, NULL, NULL);
1595
1596         return (0);
1597
1598 out2:
1599         taskq_destroy(zvol_taskq);
1600 out1:
1601         mutex_destroy(&zvol_state_lock);
1602         list_destroy(&zvol_state_list);
1603
1604         return (error);
1605 }
1606
1607 void
1608 zvol_fini(void)
1609 {
1610         zvol_remove_minors(NULL);
1611         blk_unregister_region(MKDEV(zvol_major, 0), 1UL << MINORBITS);
1612         unregister_blkdev(zvol_major, ZVOL_DRIVER);
1613         taskq_destroy(zvol_taskq);
1614         mutex_destroy(&zvol_state_lock);
1615         list_destroy(&zvol_state_list);
1616 }
1617
1618 module_param(zvol_inhibit_dev, uint, 0644);
1619 MODULE_PARM_DESC(zvol_inhibit_dev, "Do not create zvol device nodes");
1620
1621 module_param(zvol_major, uint, 0444);
1622 MODULE_PARM_DESC(zvol_major, "Major number for zvol device");
1623
1624 module_param(zvol_threads, uint, 0444);
1625 MODULE_PARM_DESC(zvol_threads, "Number of threads for zvol device");
1626
1627 module_param(zvol_max_discard_blocks, ulong, 0444);
1628 MODULE_PARM_DESC(zvol_max_discard_blocks, "Max number of blocks to discard at once");