Open pools asynchronously after module load
[zfs.git] / module / zfs / zvol.c
index ba26543..e35c91b 100644 (file)
 #include <sys/zvol.h>
 #include <linux/blkdev_compat.h>
 
+unsigned int zvol_inhibit_dev = 0;
 unsigned int zvol_major = ZVOL_MAJOR;
 unsigned int zvol_threads = 32;
+unsigned long zvol_max_discard_blocks = 16384;
 
 static taskq_t *zvol_taskq;
 static kmutex_t zvol_state_lock;
@@ -139,6 +141,29 @@ zvol_find_by_name(const char *name)
        return NULL;
 }
 
+
+/*
+ * Given a path, return TRUE if path is a ZVOL.
+ */
+boolean_t
+zvol_is_zvol(const char *device)
+{
+       struct block_device *bdev;
+       unsigned int major;
+
+       bdev = lookup_bdev(device);
+       if (IS_ERR(bdev))
+               return (B_FALSE);
+
+       major = MAJOR(bdev->bd_dev);
+       bdput(bdev);
+
+       if (major == zvol_major)
+            return (B_TRUE);
+
+       return (B_FALSE);
+}
+
 /*
  * ZFS_IOC_CREATE callback handles dmu zvol and zap object creation.
  */
@@ -428,20 +453,20 @@ zvol_replay_err(zvol_state_t *zv, lr_t *lr, boolean_t byteswap)
  * Callback vectors for replaying records.
  * Only TX_WRITE is needed for zvol.
  */
-zil_replay_func_t *zvol_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* no such transaction type */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_CREATE */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_MKDIR */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_MKXATTR */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_SYMLINK */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_REMOVE */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_RMDIR */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_LINK */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_RENAME */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_write, /* TX_WRITE */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_TRUNCATE */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_SETATTR */
-       (zil_replay_func_t *)zvol_replay_err,   /* TX_ACL */
+zil_replay_func_t zvol_replay_vector[TX_MAX_TYPE] = {
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* no such transaction type */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_CREATE */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKDIR */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_MKXATTR */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SYMLINK */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_REMOVE */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RMDIR */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_LINK */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_RENAME */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_write,   /* TX_WRITE */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_TRUNCATE */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_SETATTR */
+       (zil_replay_func_t)zvol_replay_err,     /* TX_ACL */
 };
 
 /*
@@ -538,6 +563,14 @@ zvol_write(void *arg)
        dmu_tx_t *tx;
        rl_t *rl;
 
+       /*
+        * Annotate this call path with a flag that indicates that it is
+        * unsafe to use KM_SLEEP during memory allocations due to the
+        * potential for a deadlock.  KM_PUSHPAGE should be used instead.
+        */
+       ASSERT(!(current->flags & PF_NOFS));
+       current->flags |= PF_NOFS;
+
        if (req->cmd_flags & VDEV_REQ_FLUSH)
                zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 
@@ -546,7 +579,7 @@ zvol_write(void *arg)
         */
        if (size == 0) {
                blk_end_request(req, 0, size);
-               return;
+               goto out;
        }
 
        rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_WRITER);
@@ -560,7 +593,7 @@ zvol_write(void *arg)
                dmu_tx_abort(tx);
                zfs_range_unlock(rl);
                blk_end_request(req, -error, size);
-               return;
+               goto out;
        }
 
        error = dmu_write_req(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, req, tx);
@@ -576,6 +609,8 @@ zvol_write(void *arg)
                zil_commit(zv->zv_zilog, ZVOL_OBJ);
 
        blk_end_request(req, -error, size);
+out:
+       current->flags &= ~PF_NOFS;
 }
 
 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD
@@ -585,24 +620,41 @@ zvol_discard(void *arg)
        struct request *req = (struct request *)arg;
        struct request_queue *q = req->q;
        zvol_state_t *zv = q->queuedata;
-       uint64_t offset = blk_rq_pos(req) << 9;
-       uint64_t size = blk_rq_bytes(req);
+       uint64_t start = blk_rq_pos(req) << 9;
+       uint64_t end = start + blk_rq_bytes(req);
        int error;
        rl_t *rl;
 
-       if (offset + size > zv->zv_volsize) {
-               blk_end_request(req, -EIO, size);
-               return;
+       /*
+        * Annotate this call path with a flag that indicates that it is
+        * unsafe to use KM_SLEEP during memory allocations due to the
+        * potential for a deadlock.  KM_PUSHPAGE should be used instead.
+        */
+       ASSERT(!(current->flags & PF_NOFS));
+       current->flags |= PF_NOFS;
+
+       if (end > zv->zv_volsize) {
+               blk_end_request(req, -EIO, blk_rq_bytes(req));
+               goto out;
        }
 
-       if (size == 0) {
-               blk_end_request(req, 0, size);
-               return;
+       /*
+        * Align the request to volume block boundaries. If we don't,
+        * then this will force dnode_free_range() to zero out the
+        * unaligned parts, which is slow (read-modify-write) and
+        * useless since we are not freeing any space by doing so.
+        */
+       start = P2ROUNDUP(start, zv->zv_volblocksize);
+       end = P2ALIGN(end, zv->zv_volblocksize);
+
+       if (start >= end) {
+               blk_end_request(req, 0, blk_rq_bytes(req));
+               goto out;
        }
 
-       rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_WRITER);
+       rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, start, end - start, RL_WRITER);
 
-       error = dmu_free_long_range(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, offset, size);
+       error = dmu_free_long_range(zv->zv_objset, ZVOL_OBJ, start, end - start);
 
        /*
         * TODO: maybe we should add the operation to the log.
@@ -610,7 +662,9 @@ zvol_discard(void *arg)
 
        zfs_range_unlock(rl);
 
-       blk_end_request(req, -error, size);
+       blk_end_request(req, -error, blk_rq_bytes(req));
+out:
+       current->flags &= ~PF_NOFS;
 }
 #endif /* HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD */
 
@@ -763,7 +817,7 @@ zvol_get_data(void *arg, lr_write_t *lr, char *buf, zio_t *zio)
        ASSERT(zio != NULL);
        ASSERT(size != 0);
 
-       zgd = (zgd_t *)kmem_zalloc(sizeof (zgd_t), KM_SLEEP);
+       zgd = (zgd_t *)kmem_zalloc(sizeof (zgd_t), KM_PUSHPAGE);
        zgd->zgd_zilog = zv->zv_zilog;
        zgd->zgd_rl = zfs_range_lock(&zv->zv_znode, offset, size, RL_READER);
 
@@ -837,25 +891,49 @@ zvol_first_open(zvol_state_t *zv)
 {
        objset_t *os;
        uint64_t volsize;
+       int locked = 0;
        int error;
        uint64_t ro;
 
+       /*
+        * In all other cases the spa_namespace_lock is taken before the
+        * bdev->bd_mutex lock.  But in this case the Linux __blkdev_get()
+        * function calls fops->open() with the bdev->bd_mutex lock held.
+        *
+        * To avoid a potential lock inversion deadlock we preemptively
+        * try to take the spa_namespace_lock().  Normally it will not
+        * be contended and this is safe because spa_open_common() handles
+        * the case where the caller already holds the spa_namespace_lock.
+        *
+        * When it is contended we risk a lock inversion if we were to
+        * block waiting for the lock.  Luckily, the __blkdev_get()
+        * function allows us to return -ERESTARTSYS which will result in
+        * bdev->bd_mutex being dropped, reacquired, and fops->open() being
+        * called again.  This process can be repeated safely until both
+        * locks are acquired.
+        */
+       if (!mutex_owned(&spa_namespace_lock)) {
+               locked = mutex_tryenter(&spa_namespace_lock);
+               if (!locked)
+                       return (-ERESTARTSYS);
+       }
+
        /* lie and say we're read-only */
        error = dmu_objset_own(zv->zv_name, DMU_OST_ZVOL, 1, zvol_tag, &os);
        if (error)
-               return (-error);
+               goto out_mutex;
 
        error = zap_lookup(os, ZVOL_ZAP_OBJ, "size", 8, 1, &volsize);
        if (error) {
-               dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
-               return (-error);
+               dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
+               goto out_mutex;
        }
 
        zv->zv_objset = os;
        error = dmu_bonus_hold(os, ZVOL_OBJ, zvol_tag, &zv->zv_dbuf);
        if (error) {
-               dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
-               return (-error);
+               dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
+               goto out_mutex;
        }
 
        set_capacity(zv->zv_disk, volsize >> 9);
@@ -863,14 +941,19 @@ zvol_first_open(zvol_state_t *zv)
        zv->zv_zilog = zil_open(os, zvol_get_data);
 
        VERIFY(dsl_prop_get_integer(zv->zv_name, "readonly", &ro, NULL) == 0);
-       if (ro || dmu_objset_is_snapshot(os)) {
-                set_disk_ro(zv->zv_disk, 1);
-               zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
+       if (ro || dmu_objset_is_snapshot(os) ||
+           !spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
+               set_disk_ro(zv->zv_disk, 1);
+               zv->zv_flags |= ZVOL_RDONLY;
        } else {
-                set_disk_ro(zv->zv_disk, 0);
-               zv->zv_flags &= ~ZVOL_RDONLY;
+               set_disk_ro(zv->zv_disk, 0);
+               zv->zv_flags &= ~ZVOL_RDONLY;
        }
 
+out_mutex:
+       if (locked)
+               mutex_exit(&spa_namespace_lock);
+
        return (-error);
 }
 
@@ -879,8 +962,18 @@ zvol_last_close(zvol_state_t *zv)
 {
        zil_close(zv->zv_zilog);
        zv->zv_zilog = NULL;
+
        dmu_buf_rele(zv->zv_dbuf, zvol_tag);
        zv->zv_dbuf = NULL;
+
+       /*
+        * Evict cached data
+        */
+       if (dsl_dataset_is_dirty(dmu_objset_ds(zv->zv_objset)) &&
+           !(zv->zv_flags & ZVOL_RDONLY))
+               txg_wait_synced(dmu_objset_pool(zv->zv_objset), 0);
+       (void) dmu_objset_evict_dbufs(zv->zv_objset);
+
        dmu_objset_disown(zv->zv_objset, zvol_tag);
        zv->zv_objset = NULL;
 }
@@ -1043,7 +1136,7 @@ zvol_probe(dev_t dev, int *part, void *arg)
 
        mutex_enter(&zvol_state_lock);
        zv = zvol_find_by_dev(dev);
-       kobj = zv ? get_disk(zv->zv_disk) : ERR_PTR(-ENOENT);
+       kobj = zv ? get_disk(zv->zv_disk) : NULL;
        mutex_exit(&zvol_state_lock);
 
        return kobj;
@@ -1118,15 +1211,26 @@ static zvol_state_t *
 zvol_alloc(dev_t dev, const char *name)
 {
        zvol_state_t *zv;
+       int error = 0;
 
        zv = kmem_zalloc(sizeof (zvol_state_t), KM_SLEEP);
-       if (zv == NULL)
-               goto out;
+
+       spin_lock_init(&zv->zv_lock);
+       list_link_init(&zv->zv_next);
 
        zv->zv_queue = blk_init_queue(zvol_request, &zv->zv_lock);
        if (zv->zv_queue == NULL)
                goto out_kmem;
 
+#ifdef HAVE_ELEVATOR_CHANGE
+       error = elevator_change(zv->zv_queue, "noop");
+#endif /* HAVE_ELEVATOR_CHANGE */
+       if (error) {
+               printk("ZFS: Unable to set \"%s\" scheduler for zvol %s: %d\n",
+                   "noop", name, error);
+               goto out_queue;
+       }
+
 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_FLUSH
        blk_queue_flush(zv->zv_queue, VDEV_REQ_FLUSH | VDEV_REQ_FUA);
 #else
@@ -1147,9 +1251,6 @@ zvol_alloc(dev_t dev, const char *name)
            sizeof (rl_t), offsetof(rl_t, r_node));
        zv->zv_znode.z_is_zvol = TRUE;
 
-       spin_lock_init(&zv->zv_lock);
-       list_link_init(&zv->zv_next);
-
        zv->zv_disk->major = zvol_major;
        zv->zv_disk->first_minor = (dev & MINORMASK);
        zv->zv_disk->fops = &zvol_ops;
@@ -1164,7 +1265,7 @@ out_queue:
        blk_cleanup_queue(zv->zv_queue);
 out_kmem:
        kmem_free(zv, sizeof (zvol_state_t));
-out:
+
        return NULL;
 }
 
@@ -1185,7 +1286,28 @@ zvol_free(zvol_state_t *zv)
 }
 
 static int
-__zvol_create_minor(const char *name)
+__zvol_snapdev_hidden(const char *name)
+{
+        uint64_t snapdev;
+        char *parent;
+        char *atp;
+        int error = 0;
+
+        parent = kmem_alloc(MAXPATHLEN, KM_SLEEP);
+        (void) strlcpy(parent, name, MAXPATHLEN);
+
+        if ((atp = strrchr(parent, '@')) != NULL) {
+                *atp = '\0';
+                error = dsl_prop_get_integer(parent, "snapdev", &snapdev, NULL);
+                if ((error == 0) && (snapdev == ZFS_SNAPDEV_HIDDEN))
+                        error = ENODEV;
+        }
+        kmem_free(parent, MAXPATHLEN);
+        return (error);
+}
+
+static int
+__zvol_create_minor(const char *name, boolean_t ignore_snapdev)
 {
        zvol_state_t *zv;
        objset_t *os;
@@ -1202,6 +1324,12 @@ __zvol_create_minor(const char *name)
                goto out;
        }
 
+       if (ignore_snapdev == B_FALSE) {
+               error = __zvol_snapdev_hidden(name);
+               if (error)
+                       goto out;
+       }
+
        doi = kmem_alloc(sizeof(dmu_object_info_t), KM_SLEEP);
 
        error = dmu_objset_own(name, DMU_OST_ZVOL, B_TRUE, zvol_tag, &os);
@@ -1241,21 +1369,25 @@ __zvol_create_minor(const char *name)
        blk_queue_physical_block_size(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
        blk_queue_io_opt(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_DISCARD
-       blk_queue_max_discard_sectors(zv->zv_queue, UINT_MAX);
+       blk_queue_max_discard_sectors(zv->zv_queue,
+           (zvol_max_discard_blocks * zv->zv_volblocksize) >> 9);
+       blk_queue_discard_granularity(zv->zv_queue, zv->zv_volblocksize);
        queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_DISCARD, zv->zv_queue);
 #endif
 #ifdef HAVE_BLK_QUEUE_NONROT
        queue_flag_set_unlocked(QUEUE_FLAG_NONROT, zv->zv_queue);
 #endif
 
-       if (zil_replay_disable)
-               zil_destroy(dmu_objset_zil(os), B_FALSE);
-       else
-               zil_replay(os, zv, zvol_replay_vector);
+       if (spa_writeable(dmu_objset_spa(os))) {
+               if (zil_replay_disable)
+                       zil_destroy(dmu_objset_zil(os), B_FALSE);
+               else
+                       zil_replay(os, zv, zvol_replay_vector);
+       }
 
+       zv->zv_objset = NULL;
 out_dmu_objset_disown:
        dmu_objset_disown(os, zvol_tag);
-       zv->zv_objset = NULL;
 out_doi:
        kmem_free(doi, sizeof(dmu_object_info_t));
 out:
@@ -1279,7 +1411,7 @@ zvol_create_minor(const char *name)
        int error;
 
        mutex_enter(&zvol_state_lock);
-       error = __zvol_create_minor(name);
+       error = __zvol_create_minor(name, B_FALSE);
        mutex_exit(&zvol_state_lock);
 
        return (error);
@@ -1327,7 +1459,7 @@ zvol_create_minors_cb(spa_t *spa, uint64_t dsobj,
        if (strchr(dsname, '/') == NULL)
                return 0;
 
-       (void) __zvol_create_minor(dsname);
+       (void) __zvol_create_minor(dsname, B_FALSE);
        return (0);
 }
 
@@ -1341,6 +1473,9 @@ zvol_create_minors(const char *pool)
        spa_t *spa = NULL;
        int error = 0;
 
+       if (zvol_inhibit_dev)
+               return (0);
+
        mutex_enter(&zvol_state_lock);
        if (pool) {
                error = dmu_objset_find_spa(NULL, pool, zvol_create_minors_cb,
@@ -1370,6 +1505,9 @@ zvol_remove_minors(const char *pool)
        zvol_state_t *zv, *zv_next;
        char *str;
 
+       if (zvol_inhibit_dev)
+               return;
+
        str = kmem_zalloc(MAXNAMELEN, KM_SLEEP);
        if (pool) {
                (void) strncpy(str, pool, strlen(pool));
@@ -1389,35 +1527,70 @@ zvol_remove_minors(const char *pool)
        kmem_free(str, MAXNAMELEN);
 }
 
+static int
+snapdev_snapshot_changed_cb(const char *dsname, void *arg) {
+       uint64_t snapdev = *(uint64_t *) arg;
+
+       if (strchr(dsname, '@') == NULL)
+               return 0;
+
+       switch (snapdev) {
+               case ZFS_SNAPDEV_VISIBLE:
+                       mutex_enter(&zvol_state_lock);
+                       (void) __zvol_create_minor(dsname, B_TRUE);
+                       mutex_exit(&zvol_state_lock);
+                       break;
+               case ZFS_SNAPDEV_HIDDEN:
+                       (void) zvol_remove_minor(dsname);
+                       break;
+       }
+       return 0;
+}
+
+int
+zvol_set_snapdev(const char *dsname, uint64_t snapdev) {
+       (void) dmu_objset_find((char *) dsname, snapdev_snapshot_changed_cb,
+               &snapdev, DS_FIND_SNAPSHOTS | DS_FIND_CHILDREN);
+       /* caller should continue to modify snapdev property */
+       return (-1);
+}
+
+
 int
 zvol_init(void)
 {
        int error;
 
+       list_create(&zvol_state_list, sizeof (zvol_state_t),
+                   offsetof(zvol_state_t, zv_next));
+       mutex_init(&zvol_state_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
+
        zvol_taskq = taskq_create(ZVOL_DRIVER, zvol_threads, maxclsyspri,
                                  zvol_threads, INT_MAX, TASKQ_PREPOPULATE);
        if (zvol_taskq == NULL) {
                printk(KERN_INFO "ZFS: taskq_create() failed\n");
-               return (-ENOMEM);
+               error = -ENOMEM;
+               goto out1;
        }
 
        error = register_blkdev(zvol_major, ZVOL_DRIVER);
        if (error) {
                printk(KERN_INFO "ZFS: register_blkdev() failed %d\n", error);
-               taskq_destroy(zvol_taskq);
-               return (error);
+               goto out2;
        }
 
        blk_register_region(MKDEV(zvol_major, 0), 1UL << MINORBITS,
                            THIS_MODULE, zvol_probe, NULL, NULL);
 
-       mutex_init(&zvol_state_lock, NULL, MUTEX_DEFAULT, NULL);
-       list_create(&zvol_state_list, sizeof (zvol_state_t),
-                   offsetof(zvol_state_t, zv_next));
+       return (0);
 
-       (void) zvol_create_minors(NULL);
+out2:
+       taskq_destroy(zvol_taskq);
+out1:
+       mutex_destroy(&zvol_state_lock);
+       list_destroy(&zvol_state_list);
 
-       return (0);
+       return (error);
 }
 
 void
@@ -1431,8 +1604,14 @@ zvol_fini(void)
        list_destroy(&zvol_state_list);
 }
 
+module_param(zvol_inhibit_dev, uint, 0644);
+MODULE_PARM_DESC(zvol_inhibit_dev, "Do not create zvol device nodes");
+
 module_param(zvol_major, uint, 0444);
 MODULE_PARM_DESC(zvol_major, "Major number for zvol device");
 
 module_param(zvol_threads, uint, 0444);
 MODULE_PARM_DESC(zvol_threads, "Number of threads for zvol device");
+
+module_param(zvol_max_discard_blocks, ulong, 0444);
+MODULE_PARM_DESC(zvol_max_discard_blocks, "Max number of blocks to discard at once");