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Merge remote-tracking branch 'qemu-kvm/uq/master' into staging
[mirror_qemu.git] / hw / virtio-blk.c
index 51a8e2282d768324b9839714023331a1ba1efda2..91e0394af9f535a02cd6ead94f03324b4fa0409e 100644 (file)
  */
 
 #include <qemu-common.h>
-#include <sysemu.h>
+#include "qemu-error.h"
+#include "trace.h"
+#include "blockdev.h"
 #include "virtio-blk.h"
-#include "block_int.h"
+#ifdef __linux__
+# include <scsi/sg.h>
+#endif
 
 typedef struct VirtIOBlock
 {
@@ -22,6 +26,11 @@ typedef struct VirtIOBlock
     BlockDriverState *bs;
     VirtQueue *vq;
     void *rq;
+    QEMUBH *bh;
+    BlockConf *conf;
+    unsigned short sector_mask;
+    char sn[BLOCK_SERIAL_STRLEN];
+    DeviceState *qdev;
 } VirtIOBlock;
 
 static VirtIOBlock *to_virtio_blk(VirtIODevice *vdev)
@@ -35,6 +44,7 @@ typedef struct VirtIOBlockReq
     VirtQueueElement elem;
     struct virtio_blk_inhdr *in;
     struct virtio_blk_outhdr *out;
+    struct virtio_scsi_inhdr *scsi;
     QEMUIOVector qiov;
     struct VirtIOBlockReq *next;
 } VirtIOBlockReq;
@@ -43,28 +53,35 @@ static void virtio_blk_req_complete(VirtIOBlockReq *req, int status)
 {
     VirtIOBlock *s = req->dev;
 
-    req->in->status = status;
+    trace_virtio_blk_req_complete(req, status);
+
+    stb_p(&req->in->status, status);
     virtqueue_push(s->vq, &req->elem, req->qiov.size + sizeof(*req->in));
     virtio_notify(&s->vdev, s->vq);
 
     qemu_free(req);
 }
 
-static int virtio_blk_handle_write_error(VirtIOBlockReq *req, int error)
+static int virtio_blk_handle_rw_error(VirtIOBlockReq *req, int error,
+    int is_read)
 {
-    BlockInterfaceErrorAction action = drive_get_onerror(req->dev->bs);
+    BlockErrorAction action = bdrv_get_on_error(req->dev->bs, is_read);
     VirtIOBlock *s = req->dev;
 
-    if (action == BLOCK_ERR_IGNORE)
+    if (action == BLOCK_ERR_IGNORE) {
+        bdrv_mon_event(s->bs, BDRV_ACTION_IGNORE, is_read);
         return 0;
+    }
 
     if ((error == ENOSPC && action == BLOCK_ERR_STOP_ENOSPC)
             || action == BLOCK_ERR_STOP_ANY) {
         req->next = s->rq;
         s->rq = req;
-        vm_stop(0);
+        bdrv_mon_event(s->bs, BDRV_ACTION_STOP, is_read);
+        vm_stop(VMSTOP_DISKFULL);
     } else {
         virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_IOERR);
+        bdrv_mon_event(s->bs, BDRV_ACTION_REPORT, is_read);
     }
 
     return 1;
@@ -74,18 +91,36 @@ static void virtio_blk_rw_complete(void *opaque, int ret)
 {
     VirtIOBlockReq *req = opaque;
 
-    if (ret && (req->out->type & VIRTIO_BLK_T_OUT)) {
-        if (virtio_blk_handle_write_error(req, -ret))
+    trace_virtio_blk_rw_complete(req, ret);
+
+    if (ret) {
+        int is_read = !(ldl_p(&req->out->type) & VIRTIO_BLK_T_OUT);
+        if (virtio_blk_handle_rw_error(req, -ret, is_read))
             return;
     }
 
     virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_OK);
 }
 
+static void virtio_blk_flush_complete(void *opaque, int ret)
+{
+    VirtIOBlockReq *req = opaque;
+
+    if (ret) {
+        if (virtio_blk_handle_rw_error(req, -ret, 0)) {
+            return;
+        }
+    }
+
+    virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_OK);
+}
+
 static VirtIOBlockReq *virtio_blk_alloc_request(VirtIOBlock *s)
 {
-    VirtIOBlockReq *req = qemu_mallocz(sizeof(*req));
+    VirtIOBlockReq *req = qemu_malloc(sizeof(*req));
     req->dev = s;
+    req->qiov.size = 0;
+    req->next = NULL;
     return req;
 }
 
@@ -103,55 +138,258 @@ static VirtIOBlockReq *virtio_blk_get_request(VirtIOBlock *s)
     return req;
 }
 
-static void virtio_blk_handle_write(VirtIOBlockReq *req)
+#ifdef __linux__
+static void virtio_blk_handle_scsi(VirtIOBlockReq *req)
+{
+    struct sg_io_hdr hdr;
+    int ret;
+    int status;
+    int i;
+
+    /*
+     * We require at least one output segment each for the virtio_blk_outhdr
+     * and the SCSI command block.
+     *
+     * We also at least require the virtio_blk_inhdr, the virtio_scsi_inhdr
+     * and the sense buffer pointer in the input segments.
+     */
+    if (req->elem.out_num < 2 || req->elem.in_num < 3) {
+        virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_IOERR);
+        return;
+    }
+
+    /*
+     * No support for bidirection commands yet.
+     */
+    if (req->elem.out_num > 2 && req->elem.in_num > 3) {
+        virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_UNSUPP);
+        return;
+    }
+
+    /*
+     * The scsi inhdr is placed in the second-to-last input segment, just
+     * before the regular inhdr.
+     */
+    req->scsi = (void *)req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 2].iov_base;
+
+    memset(&hdr, 0, sizeof(struct sg_io_hdr));
+    hdr.interface_id = 'S';
+    hdr.cmd_len = req->elem.out_sg[1].iov_len;
+    hdr.cmdp = req->elem.out_sg[1].iov_base;
+    hdr.dxfer_len = 0;
+
+    if (req->elem.out_num > 2) {
+        /*
+         * If there are more than the minimally required 2 output segments
+         * there is write payload starting from the third iovec.
+         */
+        hdr.dxfer_direction = SG_DXFER_TO_DEV;
+        hdr.iovec_count = req->elem.out_num - 2;
+
+        for (i = 0; i < hdr.iovec_count; i++)
+            hdr.dxfer_len += req->elem.out_sg[i + 2].iov_len;
+
+        hdr.dxferp = req->elem.out_sg + 2;
+
+    } else if (req->elem.in_num > 3) {
+        /*
+         * If we have more than 3 input segments the guest wants to actually
+         * read data.
+         */
+        hdr.dxfer_direction = SG_DXFER_FROM_DEV;
+        hdr.iovec_count = req->elem.in_num - 3;
+        for (i = 0; i < hdr.iovec_count; i++)
+            hdr.dxfer_len += req->elem.in_sg[i].iov_len;
+
+        hdr.dxferp = req->elem.in_sg;
+    } else {
+        /*
+         * Some SCSI commands don't actually transfer any data.
+         */
+        hdr.dxfer_direction = SG_DXFER_NONE;
+    }
+
+    hdr.sbp = req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 3].iov_base;
+    hdr.mx_sb_len = req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 3].iov_len;
+
+    ret = bdrv_ioctl(req->dev->bs, SG_IO, &hdr);
+    if (ret) {
+        status = VIRTIO_BLK_S_UNSUPP;
+        hdr.status = ret;
+        hdr.resid = hdr.dxfer_len;
+    } else if (hdr.status) {
+        status = VIRTIO_BLK_S_IOERR;
+    } else {
+        status = VIRTIO_BLK_S_OK;
+    }
+
+    stl_p(&req->scsi->errors, hdr.status);
+    stl_p(&req->scsi->residual, hdr.resid);
+    stl_p(&req->scsi->sense_len, hdr.sb_len_wr);
+    stl_p(&req->scsi->data_len, hdr.dxfer_len);
+
+    virtio_blk_req_complete(req, status);
+}
+#else
+static void virtio_blk_handle_scsi(VirtIOBlockReq *req)
+{
+    virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_UNSUPP);
+}
+#endif /* __linux__ */
+
+typedef struct MultiReqBuffer {
+    BlockRequest        blkreq[32];
+    unsigned int        num_writes;
+} MultiReqBuffer;
+
+static void virtio_submit_multiwrite(BlockDriverState *bs, MultiReqBuffer *mrb)
+{
+    int i, ret;
+
+    if (!mrb->num_writes) {
+        return;
+    }
+
+    ret = bdrv_aio_multiwrite(bs, mrb->blkreq, mrb->num_writes);
+    if (ret != 0) {
+        for (i = 0; i < mrb->num_writes; i++) {
+            if (mrb->blkreq[i].error) {
+                virtio_blk_rw_complete(mrb->blkreq[i].opaque, -EIO);
+            }
+        }
+    }
+
+    mrb->num_writes = 0;
+}
+
+static void virtio_blk_handle_flush(VirtIOBlockReq *req, MultiReqBuffer *mrb)
 {
-    bdrv_aio_writev(req->dev->bs, req->out->sector, &req->qiov,
-                    req->qiov.size / 512, virtio_blk_rw_complete, req);
+    BlockDriverAIOCB *acb;
+
+    /*
+     * Make sure all outstanding writes are posted to the backing device.
+     */
+    virtio_submit_multiwrite(req->dev->bs, mrb);
+
+    acb = bdrv_aio_flush(req->dev->bs, virtio_blk_flush_complete, req);
+    if (!acb) {
+        virtio_blk_flush_complete(req, -EIO);
+    }
+}
+
+static void virtio_blk_handle_write(VirtIOBlockReq *req, MultiReqBuffer *mrb)
+{
+    BlockRequest *blkreq;
+    uint64_t sector;
+
+    sector = ldq_p(&req->out->sector);
+
+    trace_virtio_blk_handle_write(req, sector, req->qiov.size / 512);
+
+    if (sector & req->dev->sector_mask) {
+        virtio_blk_rw_complete(req, -EIO);
+        return;
+    }
+    if (req->qiov.size % req->dev->conf->logical_block_size) {
+        virtio_blk_rw_complete(req, -EIO);
+        return;
+    }
+
+    if (mrb->num_writes == 32) {
+        virtio_submit_multiwrite(req->dev->bs, mrb);
+    }
+
+    blkreq = &mrb->blkreq[mrb->num_writes];
+    blkreq->sector = sector;
+    blkreq->nb_sectors = req->qiov.size / BDRV_SECTOR_SIZE;
+    blkreq->qiov = &req->qiov;
+    blkreq->cb = virtio_blk_rw_complete;
+    blkreq->opaque = req;
+    blkreq->error = 0;
+
+    mrb->num_writes++;
 }
 
 static void virtio_blk_handle_read(VirtIOBlockReq *req)
 {
-    bdrv_aio_readv(req->dev->bs, req->out->sector, &req->qiov,
-                   req->qiov.size / 512, virtio_blk_rw_complete, req);
+    BlockDriverAIOCB *acb;
+    uint64_t sector;
+
+    sector = ldq_p(&req->out->sector);
+
+    if (sector & req->dev->sector_mask) {
+        virtio_blk_rw_complete(req, -EIO);
+        return;
+    }
+    if (req->qiov.size % req->dev->conf->logical_block_size) {
+        virtio_blk_rw_complete(req, -EIO);
+        return;
+    }
+
+    acb = bdrv_aio_readv(req->dev->bs, sector, &req->qiov,
+                         req->qiov.size / BDRV_SECTOR_SIZE,
+                         virtio_blk_rw_complete, req);
+    if (!acb) {
+        virtio_blk_rw_complete(req, -EIO);
+    }
+}
+
+static void virtio_blk_handle_request(VirtIOBlockReq *req,
+    MultiReqBuffer *mrb)
+{
+    uint32_t type;
+
+    if (req->elem.out_num < 1 || req->elem.in_num < 1) {
+        error_report("virtio-blk missing headers");
+        exit(1);
+    }
+
+    if (req->elem.out_sg[0].iov_len < sizeof(*req->out) ||
+        req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 1].iov_len < sizeof(*req->in)) {
+        error_report("virtio-blk header not in correct element");
+        exit(1);
+    }
+
+    req->out = (void *)req->elem.out_sg[0].iov_base;
+    req->in = (void *)req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 1].iov_base;
+
+    type = ldl_p(&req->out->type);
+
+    if (type & VIRTIO_BLK_T_FLUSH) {
+        virtio_blk_handle_flush(req, mrb);
+    } else if (type & VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
+        virtio_blk_handle_scsi(req);
+    } else if (type & VIRTIO_BLK_T_GET_ID) {
+        VirtIOBlock *s = req->dev;
+
+        memcpy(req->elem.in_sg[0].iov_base, s->sn,
+               MIN(req->elem.in_sg[0].iov_len, sizeof(s->sn)));
+        virtio_blk_req_complete(req, VIRTIO_BLK_S_OK);
+    } else if (type & VIRTIO_BLK_T_OUT) {
+        qemu_iovec_init_external(&req->qiov, &req->elem.out_sg[1],
+                                 req->elem.out_num - 1);
+        virtio_blk_handle_write(req, mrb);
+    } else {
+        qemu_iovec_init_external(&req->qiov, &req->elem.in_sg[0],
+                                 req->elem.in_num - 1);
+        virtio_blk_handle_read(req);
+    }
 }
 
 static void virtio_blk_handle_output(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
 {
     VirtIOBlock *s = to_virtio_blk(vdev);
     VirtIOBlockReq *req;
+    MultiReqBuffer mrb = {
+        .num_writes = 0,
+    };
 
     while ((req = virtio_blk_get_request(s))) {
-        if (req->elem.out_num < 1 || req->elem.in_num < 1) {
-            fprintf(stderr, "virtio-blk missing headers\n");
-            exit(1);
-        }
-
-        if (req->elem.out_sg[0].iov_len < sizeof(*req->out) ||
-            req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 1].iov_len < sizeof(*req->in)) {
-            fprintf(stderr, "virtio-blk header not in correct element\n");
-            exit(1);
-        }
-
-        req->out = (void *)req->elem.out_sg[0].iov_base;
-        req->in = (void *)req->elem.in_sg[req->elem.in_num - 1].iov_base;
+        virtio_blk_handle_request(req, &mrb);
+    }
 
-        if (req->out->type & VIRTIO_BLK_T_SCSI_CMD) {
-            unsigned int len = sizeof(*req->in);
+    virtio_submit_multiwrite(s->bs, &mrb);
 
-            req->in->status = VIRTIO_BLK_S_UNSUPP;
-            virtqueue_push(vq, &req->elem, len);
-            virtio_notify(vdev, vq);
-            qemu_free(req);
-        } else if (req->out->type & VIRTIO_BLK_T_OUT) {
-            qemu_iovec_init_external(&req->qiov, &req->elem.out_sg[1],
-                                     req->elem.out_num - 1);
-            virtio_blk_handle_write(req);
-        } else {
-            qemu_iovec_init_external(&req->qiov, &req->elem.in_sg[0],
-                                     req->elem.in_num - 1);
-            virtio_blk_handle_read(req);
-        }
-    }
     /*
      * FIXME: Want to check for completions before returning to guest mode,
      * so cached reads and writes are reported as quickly as possible. But
@@ -159,20 +397,38 @@ static void virtio_blk_handle_output(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
      */
 }
 
-static void virtio_blk_dma_restart_cb(void *opaque, int running, int reason)
+static void virtio_blk_dma_restart_bh(void *opaque)
 {
     VirtIOBlock *s = opaque;
     VirtIOBlockReq *req = s->rq;
+    MultiReqBuffer mrb = {
+        .num_writes = 0,
+    };
 
-    if (!running)
-        return;
+    qemu_bh_delete(s->bh);
+    s->bh = NULL;
 
     s->rq = NULL;
 
     while (req) {
-        virtio_blk_handle_write(req);
+        virtio_blk_handle_request(req, &mrb);
         req = req->next;
     }
+
+    virtio_submit_multiwrite(s->bs, &mrb);
+}
+
+static void virtio_blk_dma_restart_cb(void *opaque, int running, int reason)
+{
+    VirtIOBlock *s = opaque;
+
+    if (!running)
+        return;
+
+    if (!s->bh) {
+        s->bh = qemu_bh_new(virtio_blk_dma_restart_bh, s);
+        qemu_bh_schedule(s->bh);
+    }
 }
 
 static void virtio_blk_reset(VirtIODevice *vdev)
@@ -184,6 +440,8 @@ static void virtio_blk_reset(VirtIODevice *vdev)
     qemu_aio_flush();
 }
 
+/* coalesce internal state, copy to pci i/o region 0
+ */
 static void virtio_blk_update_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
 {
     VirtIOBlock *s = to_virtio_blk(vdev);
@@ -193,17 +451,37 @@ static void virtio_blk_update_config(VirtIODevice *vdev, uint8_t *config)
 
     bdrv_get_geometry(s->bs, &capacity);
     bdrv_get_geometry_hint(s->bs, &cylinders, &heads, &secs);
+    memset(&blkcfg, 0, sizeof(blkcfg));
     stq_raw(&blkcfg.capacity, capacity);
     stl_raw(&blkcfg.seg_max, 128 - 2);
     stw_raw(&blkcfg.cylinders, cylinders);
     blkcfg.heads = heads;
-    blkcfg.sectors = secs;
-    memcpy(config, &blkcfg, sizeof(blkcfg));
+    blkcfg.sectors = secs & ~s->sector_mask;
+    blkcfg.blk_size = s->conf->logical_block_size;
+    blkcfg.size_max = 0;
+    blkcfg.physical_block_exp = get_physical_block_exp(s->conf);
+    blkcfg.alignment_offset = 0;
+    blkcfg.min_io_size = s->conf->min_io_size / blkcfg.blk_size;
+    blkcfg.opt_io_size = s->conf->opt_io_size / blkcfg.blk_size;
+    memcpy(config, &blkcfg, sizeof(struct virtio_blk_config));
 }
 
-static uint32_t virtio_blk_get_features(VirtIODevice *vdev)
+static uint32_t virtio_blk_get_features(VirtIODevice *vdev, uint32_t features)
 {
-    return (1 << VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX | 1 << VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY);
+    VirtIOBlock *s = to_virtio_blk(vdev);
+
+    features |= (1 << VIRTIO_BLK_F_SEG_MAX);
+    features |= (1 << VIRTIO_BLK_F_GEOMETRY);
+    features |= (1 << VIRTIO_BLK_F_TOPOLOGY);
+    features |= (1 << VIRTIO_BLK_F_BLK_SIZE);
+
+    if (bdrv_enable_write_cache(s->bs))
+        features |= (1 << VIRTIO_BLK_F_WCACHE);
+    
+    if (bdrv_is_read_only(s->bs))
+        features |= 1 << VIRTIO_BLK_F_RO;
+
+    return features;
 }
 
 static void virtio_blk_save(QEMUFile *f, void *opaque)
@@ -233,42 +511,78 @@ static int virtio_blk_load(QEMUFile *f, void *opaque, int version_id)
         VirtIOBlockReq *req = virtio_blk_alloc_request(s);
         qemu_get_buffer(f, (unsigned char*)&req->elem, sizeof(req->elem));
         req->next = s->rq;
-        s->rq = req->next;
+        s->rq = req;
+
+        virtqueue_map_sg(req->elem.in_sg, req->elem.in_addr,
+            req->elem.in_num, 1);
+        virtqueue_map_sg(req->elem.out_sg, req->elem.out_addr,
+            req->elem.out_num, 0);
     }
 
     return 0;
 }
 
-void *virtio_blk_init(PCIBus *bus, BlockDriverState *bs)
+static void virtio_blk_change_cb(void *opaque, int reason)
+{
+    VirtIOBlock *s = opaque;
+
+    if (reason & CHANGE_SIZE) {
+        virtio_notify_config(&s->vdev);
+    }
+}
+
+VirtIODevice *virtio_blk_init(DeviceState *dev, BlockConf *conf)
 {
     VirtIOBlock *s;
     int cylinders, heads, secs;
     static int virtio_blk_id;
+    DriveInfo *dinfo;
 
-    s = (VirtIOBlock *)virtio_init_pci(bus, "virtio-blk",
-                                       PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET,
-                                       PCI_DEVICE_ID_VIRTIO_BLOCK,
-                                       PCI_VENDOR_ID_REDHAT_QUMRANET,
-                                       VIRTIO_ID_BLOCK,
-                                       PCI_CLASS_STORAGE_OTHER, 0x00,
-                                       sizeof(struct virtio_blk_config), sizeof(VirtIOBlock));
-    if (!s)
+    if (!conf->bs) {
+        error_report("virtio-blk-pci: drive property not set");
+        return NULL;
+    }
+    if (!bdrv_is_inserted(conf->bs)) {
+        error_report("Device needs media, but drive is empty");
         return NULL;
+    }
+
+    s = (VirtIOBlock *)virtio_common_init("virtio-blk", VIRTIO_ID_BLOCK,
+                                          sizeof(struct virtio_blk_config),
+                                          sizeof(VirtIOBlock));
 
     s->vdev.get_config = virtio_blk_update_config;
     s->vdev.get_features = virtio_blk_get_features;
     s->vdev.reset = virtio_blk_reset;
-    s->bs = bs;
+    s->bs = conf->bs;
+    s->conf = conf;
     s->rq = NULL;
-    bs->private = &s->vdev.pci_dev;
+    s->sector_mask = (s->conf->logical_block_size / BDRV_SECTOR_SIZE) - 1;
     bdrv_guess_geometry(s->bs, &cylinders, &heads, &secs);
-    bdrv_set_geometry_hint(s->bs, cylinders, heads, secs);
+
+    /* NB: per existing s/n string convention the string is terminated
+     * by '\0' only when less than sizeof (s->sn)
+     */
+    dinfo = drive_get_by_blockdev(s->bs);
+    strncpy(s->sn, dinfo->serial, sizeof (s->sn));
 
     s->vq = virtio_add_queue(&s->vdev, 128, virtio_blk_handle_output);
 
     qemu_add_vm_change_state_handler(virtio_blk_dma_restart_cb, s);
-    register_savevm("virtio-blk", virtio_blk_id++, 2,
+    s->qdev = dev;
+    register_savevm(dev, "virtio-blk", virtio_blk_id++, 2,
                     virtio_blk_save, virtio_blk_load, s);
+    bdrv_set_removable(s->bs, 0);
+    bdrv_set_change_cb(s->bs, virtio_blk_change_cb, s);
+    s->bs->buffer_alignment = conf->logical_block_size;
+
+    add_boot_device_path(conf->bootindex, dev, "/disk@0,0");
 
-    return s;
+    return &s->vdev;
+}
+
+void virtio_blk_exit(VirtIODevice *vdev)
+{
+    VirtIOBlock *s = to_virtio_blk(vdev);
+    unregister_savevm(s->qdev, "virtio-blk", s);
 }