hc
2023-12-11 6778948f9de86c3cfaf36725a7c87dcff9ba247f
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * Copyright (C) 2020 Rockchip Electronics Co., Ltd
 *
 * Parts derived from drivers/block/brd.c, copyright
 * of their respective owners.
 */
 
#include <linux/backing-dev.h>
#include <linux/dax.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/pfn_t.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/uio.h>
 
#define PAGE_SECTORS_SHIFT    (PAGE_SHIFT - SECTOR_SHIFT)
#define PAGE_SECTORS        (1 << PAGE_SECTORS_SHIFT)
 
struct rd_device {
   struct request_queue    *rd_queue;
   struct gendisk        *rd_disk;
 
   struct device        *dev;
   phys_addr_t        mem_addr;
   size_t            mem_size;
   size_t            mem_pages;
   void            *mem_kaddr;
   struct dax_device    *dax_dev;
};
 
static int rd_major;
 
/*
 * Look up and return a rd's page for a given sector.
 */
static struct page *rd_lookup_page(struct rd_device *rd, sector_t sector)
{
   pgoff_t idx;
   struct page *page;
 
   idx = sector >> PAGE_SECTORS_SHIFT; /* sector to page index */
   page = phys_to_page(rd->mem_addr + (idx << PAGE_SHIFT));
   BUG_ON(!page);
 
   return page;
}
 
/*
 * Copy n bytes from src to the rd starting at sector. Does not sleep.
 */
static void copy_to_rd(struct rd_device *rd, const void *src,
              sector_t sector, size_t n)
{
   struct page *page;
   void *dst;
   unsigned int offset = (sector & (PAGE_SECTORS - 1)) << SECTOR_SHIFT;
   size_t copy;
 
   copy = min_t(size_t, n, PAGE_SIZE - offset);
   page = rd_lookup_page(rd, sector);
   BUG_ON(!page);
 
   dst = kmap_atomic(page);
   memcpy(dst + offset, src, copy);
   kunmap_atomic(dst);
 
   if (copy < n) {
       src += copy;
       sector += copy >> SECTOR_SHIFT;
       copy = n - copy;
       page = rd_lookup_page(rd, sector);
       BUG_ON(!page);
 
       dst = kmap_atomic(page);
       memcpy(dst, src, copy);
       kunmap_atomic(dst);
   }
}
 
/*
 * Copy n bytes to dst from the rd starting at sector. Does not sleep.
 */
static void copy_from_rd(void *dst, struct rd_device *rd,
            sector_t sector, size_t n)
{
   struct page *page;
   void *src;
   unsigned int offset = (sector & (PAGE_SECTORS - 1)) << SECTOR_SHIFT;
   size_t copy;
 
   copy = min_t(size_t, n, PAGE_SIZE - offset);
   page = rd_lookup_page(rd, sector);
   if (page) {
       src = kmap_atomic(page);
       memcpy(dst, src + offset, copy);
       kunmap_atomic(src);
   } else {
       memset(dst, 0, copy);
   }
 
   if (copy < n) {
       dst += copy;
       sector += copy >> SECTOR_SHIFT;
       copy = n - copy;
       page = rd_lookup_page(rd, sector);
       if (page) {
           src = kmap_atomic(page);
           memcpy(dst, src, copy);
           kunmap_atomic(src);
       } else {
           memset(dst, 0, copy);
       }
   }
}
 
/*
 * Process a single bvec of a bio.
 */
static int rd_do_bvec(struct rd_device *rd, struct page *page,
             unsigned int len, unsigned int off, unsigned int op,
             sector_t sector)
{
   void *mem;
 
   mem = kmap_atomic(page);
   if (!op_is_write(op)) {
       copy_from_rd(mem + off, rd, sector, len);
       flush_dcache_page(page);
   } else {
       flush_dcache_page(page);
       copy_to_rd(rd, mem + off, sector, len);
   }
   kunmap_atomic(mem);
 
   return 0;
}
 
static blk_qc_t rd_submit_bio(struct bio *bio)
{
   struct rd_device *rd = bio->bi_disk->private_data;
   struct bio_vec bvec;
   sector_t sector;
   struct bvec_iter iter;
 
   sector = bio->bi_iter.bi_sector;
   if (bio_end_sector(bio) > get_capacity(bio->bi_disk))
       goto io_error;
 
   bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
       unsigned int len = bvec.bv_len;
       int err;
 
       /* Don't support un-aligned buffer */
       WARN_ON_ONCE((bvec.bv_offset & (SECTOR_SIZE - 1)) ||
               (len & (SECTOR_SIZE - 1)));
 
       err = rd_do_bvec(rd, bvec.bv_page, len, bvec.bv_offset,
                bio_op(bio), sector);
       if (err)
           goto io_error;
       sector += len >> SECTOR_SHIFT;
   }
 
   bio_endio(bio);
   return BLK_QC_T_NONE;
io_error:
   bio_io_error(bio);
   return BLK_QC_T_NONE;
}
 
static int rd_rw_page(struct block_device *bdev, sector_t sector,
             struct page *page, unsigned int op)
{
   struct rd_device *rd = bdev->bd_disk->private_data;
   int err;
 
   if (PageTransHuge(page))
       return -ENOTSUPP;
   err = rd_do_bvec(rd, page, PAGE_SIZE, 0, op, sector);
   page_endio(page, op_is_write(op), err);
   return err;
}
 
static const struct block_device_operations rd_fops = {
   .owner =    THIS_MODULE,
   .submit_bio =    rd_submit_bio,
   .rw_page =    rd_rw_page,
};
 
static long rd_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
                long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
{
   struct rd_device *rd = dax_get_private(dax_dev);
 
   phys_addr_t offset = PFN_PHYS(pgoff);
   size_t max_nr_pages = rd->mem_pages - pgoff;
 
   if (kaddr)
       *kaddr = rd->mem_kaddr + offset;
   if (pfn)
       *pfn = phys_to_pfn_t(rd->mem_addr + offset, PFN_DEV | PFN_MAP);
 
   return nr_pages > max_nr_pages ? max_nr_pages : nr_pages;
}
 
static bool rd_dax_supported(struct dax_device *dax_dev,
                struct block_device *bdev, int blocksize,
                sector_t start, sector_t sectors)
{
   return true;
}
 
static size_t rd_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
                   void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
{
   return copy_from_iter(addr, bytes, i);
}
 
static size_t rd_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
{
   return copy_to_iter(addr, bytes, i);
}
 
static int rd_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff, size_t nr_pages)
{
   long rc;
   void *kaddr;
 
   rc = dax_direct_access(dax_dev, pgoff, nr_pages, &kaddr, NULL);
   if (rc < 0)
       return rc;
   memset(kaddr, 0, nr_pages << PAGE_SHIFT);
 
   return 0;
}
 
static const struct dax_operations rd_dax_ops = {
   .direct_access = rd_dax_direct_access,
   .dax_supported = rd_dax_supported,
   .copy_from_iter = rd_dax_copy_from_iter,
   .copy_to_iter = rd_dax_copy_to_iter,
   .zero_page_range = rd_dax_zero_page_range,
};
 
static int rd_init(struct rd_device *rd, int major, int minor)
{
   int ret;
   struct gendisk *disk;
 
   rd->rd_queue = blk_alloc_queue(NUMA_NO_NODE);
   if (!rd->rd_queue)
       return -ENOMEM;
 
   /* This is so fdisk will align partitions on 4k, because of
    * direct_access API needing 4k alignment, returning a PFN
    * (This is only a problem on very small devices <= 4M,
    *  otherwise fdisk will align on 1M. Regardless this call
    *  is harmless)
    */
   blk_queue_physical_block_size(rd->rd_queue, PAGE_SIZE);
   disk = alloc_disk(1);
   if (!disk) {
       ret = -ENOMEM;
       goto out_free_queue;
   }
   disk->major        = major;
   disk->first_minor    = 0;
   disk->fops        = &rd_fops;
   disk->private_data    = rd;
   disk->flags        = GENHD_FL_EXT_DEVT;
   sprintf(disk->disk_name, "rd%d", minor);
   set_capacity(disk, rd->mem_size >> SECTOR_SHIFT);
   rd->rd_disk = disk;
 
   rd->mem_kaddr = phys_to_virt(rd->mem_addr);
   rd->mem_pages = PHYS_PFN(rd->mem_size);
   rd->dax_dev = alloc_dax(rd, disk->disk_name, &rd_dax_ops, DAXDEV_F_SYNC);
   if (IS_ERR(rd->dax_dev)) {
       ret = PTR_ERR(rd->dax_dev);
       dev_err(rd->dev, "alloc_dax failed %d\n", ret);
       rd->dax_dev = NULL;
       goto out_free_queue;
   }
 
   /* Tell the block layer that this is not a rotational device */
   blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NONROT, rd->rd_queue);
   blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, rd->rd_queue);
   if (rd->dax_dev)
       blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DAX, rd->rd_queue);
 
   rd->rd_disk->queue = rd->rd_queue;
   add_disk(rd->rd_disk);
 
   return 0;
 
out_free_queue:
   blk_cleanup_queue(rd->rd_queue);
   return ret;
}
 
static int rd_probe(struct platform_device *pdev)
{
   struct rd_device *rd;
   struct device *dev = &pdev->dev;
   struct device_node *node;
   struct resource reg;
   int ret;
 
   rd = devm_kzalloc(dev, sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
   if (!rd)
       return -ENOMEM;
 
   rd->dev = dev;
   node = of_parse_phandle(dev->of_node, "memory-region", 0);
   if (!node) {
       dev_err(dev, "missing \"memory-region\" property\n");
       return -ENODEV;
   }
 
   ret = of_address_to_resource(node, 0, &reg);
   of_node_put(node);
   if (ret) {
       dev_err(dev, "missing \"reg\" property\n");
       return -ENODEV;
   }
 
   rd->mem_addr = reg.start;
   rd->mem_size = resource_size(&reg);
 
   ret = rd_init(rd, rd_major, 0);
   dev_info(dev, "0x%zx@%pa -> 0x%px dax:%d ret:%d\n",
        rd->mem_size, &rd->mem_addr, rd->mem_kaddr, (bool)rd->dax_dev, ret);
 
   return ret;
}
 
static const struct of_device_id rd_dt_match[] = {
   { .compatible = "rockchip,ramdisk" },
   {},
};
 
static struct platform_driver rd_driver = {
   .driver        = {
       .name    = "rd",
       .of_match_table = rd_dt_match,
   },
   .probe = rd_probe,
};
 
static int __init rd_driver_init(void)
{
   int ret;
 
   ret = register_blkdev(0, "rd");
   if (ret < 0)
       return ret;
   rd_major = ret;
 
   return platform_driver_register(&rd_driver);
}
subsys_initcall_sync(rd_driver_init);
 
MODULE_LICENSE("GPL");