xref: /qemu/hw/scsi/virtio-scsi.c (revision 727385c4)
1 /*
2  * Virtio SCSI HBA
3  *
4  * Copyright IBM, Corp. 2010
5  * Copyright Red Hat, Inc. 2011
6  *
7  * Authors:
8  *   Stefan Hajnoczi    <stefanha@linux.vnet.ibm.com>
9  *   Paolo Bonzini      <pbonzini@redhat.com>
10  *
11  * This work is licensed under the terms of the GNU GPL, version 2 or later.
12  * See the COPYING file in the top-level directory.
13  *
14  */
15 
16 #include "qemu/osdep.h"
17 #include "qapi/error.h"
18 #include "standard-headers/linux/virtio_ids.h"
19 #include "hw/virtio/virtio-scsi.h"
20 #include "migration/qemu-file-types.h"
21 #include "qemu/error-report.h"
22 #include "qemu/iov.h"
23 #include "qemu/module.h"
24 #include "sysemu/block-backend.h"
25 #include "hw/qdev-properties.h"
26 #include "hw/scsi/scsi.h"
27 #include "scsi/constants.h"
28 #include "hw/virtio/virtio-bus.h"
29 #include "hw/virtio/virtio-access.h"
30 #include "trace.h"
31 
32 static inline int virtio_scsi_get_lun(uint8_t *lun)
33 {
34     return ((lun[2] << 8) | lun[3]) & 0x3FFF;
35 }
36 
37 static inline SCSIDevice *virtio_scsi_device_get(VirtIOSCSI *s, uint8_t *lun)
38 {
39     if (lun[0] != 1) {
40         return NULL;
41     }
42     if (lun[2] != 0 && !(lun[2] >= 0x40 && lun[2] < 0x80)) {
43         return NULL;
44     }
45     return scsi_device_get(&s->bus, 0, lun[1], virtio_scsi_get_lun(lun));
46 }
47 
48 void virtio_scsi_init_req(VirtIOSCSI *s, VirtQueue *vq, VirtIOSCSIReq *req)
49 {
50     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(s);
51     const size_t zero_skip =
52         offsetof(VirtIOSCSIReq, resp_iov) + sizeof(req->resp_iov);
53 
54     req->vq = vq;
55     req->dev = s;
56     qemu_sglist_init(&req->qsgl, DEVICE(s), 8, vdev->dma_as);
57     qemu_iovec_init(&req->resp_iov, 1);
58     memset((uint8_t *)req + zero_skip, 0, sizeof(*req) - zero_skip);
59 }
60 
61 void virtio_scsi_free_req(VirtIOSCSIReq *req)
62 {
63     qemu_iovec_destroy(&req->resp_iov);
64     qemu_sglist_destroy(&req->qsgl);
65     g_free(req);
66 }
67 
68 static void virtio_scsi_complete_req(VirtIOSCSIReq *req)
69 {
70     VirtIOSCSI *s = req->dev;
71     VirtQueue *vq = req->vq;
72     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(s);
73 
74     qemu_iovec_from_buf(&req->resp_iov, 0, &req->resp, req->resp_size);
75     virtqueue_push(vq, &req->elem, req->qsgl.size + req->resp_iov.size);
76     if (s->dataplane_started && !s->dataplane_fenced) {
77         virtio_notify_irqfd(vdev, vq);
78     } else {
79         virtio_notify(vdev, vq);
80     }
81 
82     if (req->sreq) {
83         req->sreq->hba_private = NULL;
84         scsi_req_unref(req->sreq);
85     }
86     virtio_scsi_free_req(req);
87 }
88 
89 static void virtio_scsi_bad_req(VirtIOSCSIReq *req)
90 {
91     virtio_error(VIRTIO_DEVICE(req->dev), "wrong size for virtio-scsi headers");
92     virtqueue_detach_element(req->vq, &req->elem, 0);
93     virtio_scsi_free_req(req);
94 }
95 
96 static size_t qemu_sgl_concat(VirtIOSCSIReq *req, struct iovec *iov,
97                               hwaddr *addr, int num, size_t skip)
98 {
99     QEMUSGList *qsgl = &req->qsgl;
100     size_t copied = 0;
101 
102     while (num) {
103         if (skip >= iov->iov_len) {
104             skip -= iov->iov_len;
105         } else {
106             qemu_sglist_add(qsgl, *addr + skip, iov->iov_len - skip);
107             copied += iov->iov_len - skip;
108             skip = 0;
109         }
110         iov++;
111         addr++;
112         num--;
113     }
114 
115     assert(skip == 0);
116     return copied;
117 }
118 
119 static int virtio_scsi_parse_req(VirtIOSCSIReq *req,
120                                  unsigned req_size, unsigned resp_size)
121 {
122     VirtIODevice *vdev = (VirtIODevice *) req->dev;
123     size_t in_size, out_size;
124 
125     if (iov_to_buf(req->elem.out_sg, req->elem.out_num, 0,
126                    &req->req, req_size) < req_size) {
127         return -EINVAL;
128     }
129 
130     if (qemu_iovec_concat_iov(&req->resp_iov,
131                               req->elem.in_sg, req->elem.in_num, 0,
132                               resp_size) < resp_size) {
133         return -EINVAL;
134     }
135 
136     req->resp_size = resp_size;
137 
138     /* Old BIOSes left some padding by mistake after the req_size/resp_size.
139      * As a workaround, always consider the first buffer as the virtio-scsi
140      * request/response, making the payload start at the second element
141      * of the iovec.
142      *
143      * The actual length of the response header, stored in req->resp_size,
144      * does not change.
145      *
146      * TODO: always disable this workaround for virtio 1.0 devices.
147      */
148     if (!virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_F_ANY_LAYOUT)) {
149         if (req->elem.out_num) {
150             req_size = req->elem.out_sg[0].iov_len;
151         }
152         if (req->elem.in_num) {
153             resp_size = req->elem.in_sg[0].iov_len;
154         }
155     }
156 
157     out_size = qemu_sgl_concat(req, req->elem.out_sg,
158                                &req->elem.out_addr[0], req->elem.out_num,
159                                req_size);
160     in_size = qemu_sgl_concat(req, req->elem.in_sg,
161                               &req->elem.in_addr[0], req->elem.in_num,
162                               resp_size);
163 
164     if (out_size && in_size) {
165         return -ENOTSUP;
166     }
167 
168     if (out_size) {
169         req->mode = SCSI_XFER_TO_DEV;
170     } else if (in_size) {
171         req->mode = SCSI_XFER_FROM_DEV;
172     }
173 
174     return 0;
175 }
176 
177 static VirtIOSCSIReq *virtio_scsi_pop_req(VirtIOSCSI *s, VirtQueue *vq)
178 {
179     VirtIOSCSICommon *vs = (VirtIOSCSICommon *)s;
180     VirtIOSCSIReq *req;
181 
182     req = virtqueue_pop(vq, sizeof(VirtIOSCSIReq) + vs->cdb_size);
183     if (!req) {
184         return NULL;
185     }
186     virtio_scsi_init_req(s, vq, req);
187     return req;
188 }
189 
190 static void virtio_scsi_save_request(QEMUFile *f, SCSIRequest *sreq)
191 {
192     VirtIOSCSIReq *req = sreq->hba_private;
193     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(req->dev);
194     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(req->dev);
195     uint32_t n = virtio_get_queue_index(req->vq) - VIRTIO_SCSI_VQ_NUM_FIXED;
196 
197     assert(n < vs->conf.num_queues);
198     qemu_put_be32s(f, &n);
199     qemu_put_virtqueue_element(vdev, f, &req->elem);
200 }
201 
202 static void *virtio_scsi_load_request(QEMUFile *f, SCSIRequest *sreq)
203 {
204     SCSIBus *bus = sreq->bus;
205     VirtIOSCSI *s = container_of(bus, VirtIOSCSI, bus);
206     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(s);
207     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(s);
208     VirtIOSCSIReq *req;
209     uint32_t n;
210 
211     qemu_get_be32s(f, &n);
212     assert(n < vs->conf.num_queues);
213     req = qemu_get_virtqueue_element(vdev, f,
214                                      sizeof(VirtIOSCSIReq) + vs->cdb_size);
215     virtio_scsi_init_req(s, vs->cmd_vqs[n], req);
216 
217     if (virtio_scsi_parse_req(req, sizeof(VirtIOSCSICmdReq) + vs->cdb_size,
218                               sizeof(VirtIOSCSICmdResp) + vs->sense_size) < 0) {
219         error_report("invalid SCSI request migration data");
220         exit(1);
221     }
222 
223     scsi_req_ref(sreq);
224     req->sreq = sreq;
225     if (req->sreq->cmd.mode != SCSI_XFER_NONE) {
226         assert(req->sreq->cmd.mode == req->mode);
227     }
228     return req;
229 }
230 
231 typedef struct {
232     Notifier        notifier;
233     VirtIOSCSIReq  *tmf_req;
234 } VirtIOSCSICancelNotifier;
235 
236 static void virtio_scsi_cancel_notify(Notifier *notifier, void *data)
237 {
238     VirtIOSCSICancelNotifier *n = container_of(notifier,
239                                                VirtIOSCSICancelNotifier,
240                                                notifier);
241 
242     if (--n->tmf_req->remaining == 0) {
243         VirtIOSCSIReq *req = n->tmf_req;
244 
245         trace_virtio_scsi_tmf_resp(virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun),
246                                    req->req.tmf.tag, req->resp.tmf.response);
247         virtio_scsi_complete_req(req);
248     }
249     g_free(n);
250 }
251 
252 static inline void virtio_scsi_ctx_check(VirtIOSCSI *s, SCSIDevice *d)
253 {
254     if (s->dataplane_started && d && blk_is_available(d->conf.blk)) {
255         assert(blk_get_aio_context(d->conf.blk) == s->ctx);
256     }
257 }
258 
259 /* Return 0 if the request is ready to be completed and return to guest;
260  * -EINPROGRESS if the request is submitted and will be completed later, in the
261  *  case of async cancellation. */
262 static int virtio_scsi_do_tmf(VirtIOSCSI *s, VirtIOSCSIReq *req)
263 {
264     SCSIDevice *d = virtio_scsi_device_get(s, req->req.tmf.lun);
265     SCSIRequest *r, *next;
266     BusChild *kid;
267     int target;
268     int ret = 0;
269 
270     virtio_scsi_ctx_check(s, d);
271     /* Here VIRTIO_SCSI_S_OK means "FUNCTION COMPLETE".  */
272     req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_OK;
273 
274     /*
275      * req->req.tmf has the QEMU_PACKED attribute. Don't use virtio_tswap32s()
276      * to avoid compiler errors.
277      */
278     req->req.tmf.subtype =
279         virtio_tswap32(VIRTIO_DEVICE(s), req->req.tmf.subtype);
280 
281     trace_virtio_scsi_tmf_req(virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun),
282                               req->req.tmf.tag, req->req.tmf.subtype);
283 
284     switch (req->req.tmf.subtype) {
285     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_ABORT_TASK:
286     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_QUERY_TASK:
287         if (!d) {
288             goto fail;
289         }
290         if (d->lun != virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun)) {
291             goto incorrect_lun;
292         }
293         QTAILQ_FOREACH_SAFE(r, &d->requests, next, next) {
294             VirtIOSCSIReq *cmd_req = r->hba_private;
295             if (cmd_req && cmd_req->req.cmd.tag == req->req.tmf.tag) {
296                 break;
297             }
298         }
299         if (r) {
300             /*
301              * Assert that the request has not been completed yet, we
302              * check for it in the loop above.
303              */
304             assert(r->hba_private);
305             if (req->req.tmf.subtype == VIRTIO_SCSI_T_TMF_QUERY_TASK) {
306                 /* "If the specified command is present in the task set, then
307                  * return a service response set to FUNCTION SUCCEEDED".
308                  */
309                 req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_FUNCTION_SUCCEEDED;
310             } else {
311                 VirtIOSCSICancelNotifier *notifier;
312 
313                 req->remaining = 1;
314                 notifier = g_new(VirtIOSCSICancelNotifier, 1);
315                 notifier->tmf_req = req;
316                 notifier->notifier.notify = virtio_scsi_cancel_notify;
317                 scsi_req_cancel_async(r, &notifier->notifier);
318                 ret = -EINPROGRESS;
319             }
320         }
321         break;
322 
323     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_LOGICAL_UNIT_RESET:
324         if (!d) {
325             goto fail;
326         }
327         if (d->lun != virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun)) {
328             goto incorrect_lun;
329         }
330         s->resetting++;
331         qdev_reset_all(&d->qdev);
332         s->resetting--;
333         break;
334 
335     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_ABORT_TASK_SET:
336     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_CLEAR_TASK_SET:
337     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_QUERY_TASK_SET:
338         if (!d) {
339             goto fail;
340         }
341         if (d->lun != virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun)) {
342             goto incorrect_lun;
343         }
344 
345         /* Add 1 to "remaining" until virtio_scsi_do_tmf returns.
346          * This way, if the bus starts calling back to the notifiers
347          * even before we finish the loop, virtio_scsi_cancel_notify
348          * will not complete the TMF too early.
349          */
350         req->remaining = 1;
351         QTAILQ_FOREACH_SAFE(r, &d->requests, next, next) {
352             if (r->hba_private) {
353                 if (req->req.tmf.subtype == VIRTIO_SCSI_T_TMF_QUERY_TASK_SET) {
354                     /* "If there is any command present in the task set, then
355                      * return a service response set to FUNCTION SUCCEEDED".
356                      */
357                     req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_FUNCTION_SUCCEEDED;
358                     break;
359                 } else {
360                     VirtIOSCSICancelNotifier *notifier;
361 
362                     req->remaining++;
363                     notifier = g_new(VirtIOSCSICancelNotifier, 1);
364                     notifier->notifier.notify = virtio_scsi_cancel_notify;
365                     notifier->tmf_req = req;
366                     scsi_req_cancel_async(r, &notifier->notifier);
367                 }
368             }
369         }
370         if (--req->remaining > 0) {
371             ret = -EINPROGRESS;
372         }
373         break;
374 
375     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_I_T_NEXUS_RESET:
376         target = req->req.tmf.lun[1];
377         s->resetting++;
378 
379         rcu_read_lock();
380         QTAILQ_FOREACH_RCU(kid, &s->bus.qbus.children, sibling) {
381             SCSIDevice *d1 = SCSI_DEVICE(kid->child);
382             if (d1->channel == 0 && d1->id == target) {
383                 qdev_reset_all(&d1->qdev);
384             }
385         }
386         rcu_read_unlock();
387 
388         s->resetting--;
389         break;
390 
391     case VIRTIO_SCSI_T_TMF_CLEAR_ACA:
392     default:
393         req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_FUNCTION_REJECTED;
394         break;
395     }
396 
397     object_unref(OBJECT(d));
398     return ret;
399 
400 incorrect_lun:
401     req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_INCORRECT_LUN;
402     object_unref(OBJECT(d));
403     return ret;
404 
405 fail:
406     req->resp.tmf.response = VIRTIO_SCSI_S_BAD_TARGET;
407     object_unref(OBJECT(d));
408     return ret;
409 }
410 
411 static void virtio_scsi_handle_ctrl_req(VirtIOSCSI *s, VirtIOSCSIReq *req)
412 {
413     VirtIODevice *vdev = (VirtIODevice *)s;
414     uint32_t type;
415     int r = 0;
416 
417     if (iov_to_buf(req->elem.out_sg, req->elem.out_num, 0,
418                 &type, sizeof(type)) < sizeof(type)) {
419         virtio_scsi_bad_req(req);
420         return;
421     }
422 
423     virtio_tswap32s(vdev, &type);
424     if (type == VIRTIO_SCSI_T_TMF) {
425         if (virtio_scsi_parse_req(req, sizeof(VirtIOSCSICtrlTMFReq),
426                     sizeof(VirtIOSCSICtrlTMFResp)) < 0) {
427             virtio_scsi_bad_req(req);
428             return;
429         } else {
430             r = virtio_scsi_do_tmf(s, req);
431         }
432 
433     } else if (type == VIRTIO_SCSI_T_AN_QUERY ||
434                type == VIRTIO_SCSI_T_AN_SUBSCRIBE) {
435         if (virtio_scsi_parse_req(req, sizeof(VirtIOSCSICtrlANReq),
436                     sizeof(VirtIOSCSICtrlANResp)) < 0) {
437             virtio_scsi_bad_req(req);
438             return;
439         } else {
440             req->req.an.event_requested =
441                 virtio_tswap32(VIRTIO_DEVICE(s), req->req.an.event_requested);
442             trace_virtio_scsi_an_req(virtio_scsi_get_lun(req->req.an.lun),
443                                      req->req.an.event_requested);
444             req->resp.an.event_actual = 0;
445             req->resp.an.response = VIRTIO_SCSI_S_OK;
446         }
447     }
448     if (r == 0) {
449         if (type == VIRTIO_SCSI_T_TMF)
450             trace_virtio_scsi_tmf_resp(virtio_scsi_get_lun(req->req.tmf.lun),
451                                        req->req.tmf.tag,
452                                        req->resp.tmf.response);
453         else if (type == VIRTIO_SCSI_T_AN_QUERY ||
454                  type == VIRTIO_SCSI_T_AN_SUBSCRIBE)
455             trace_virtio_scsi_an_resp(virtio_scsi_get_lun(req->req.an.lun),
456                                       req->resp.an.response);
457         virtio_scsi_complete_req(req);
458     } else {
459         assert(r == -EINPROGRESS);
460     }
461 }
462 
463 bool virtio_scsi_handle_ctrl_vq(VirtIOSCSI *s, VirtQueue *vq)
464 {
465     VirtIOSCSIReq *req;
466     bool progress = false;
467 
468     while ((req = virtio_scsi_pop_req(s, vq))) {
469         progress = true;
470         virtio_scsi_handle_ctrl_req(s, req);
471     }
472     return progress;
473 }
474 
475 static void virtio_scsi_handle_ctrl(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
476 {
477     VirtIOSCSI *s = (VirtIOSCSI *)vdev;
478 
479     if (s->ctx) {
480         virtio_device_start_ioeventfd(vdev);
481         if (!s->dataplane_fenced) {
482             return;
483         }
484     }
485     virtio_scsi_acquire(s);
486     virtio_scsi_handle_ctrl_vq(s, vq);
487     virtio_scsi_release(s);
488 }
489 
490 static void virtio_scsi_complete_cmd_req(VirtIOSCSIReq *req)
491 {
492     trace_virtio_scsi_cmd_resp(virtio_scsi_get_lun(req->req.cmd.lun),
493                                req->req.cmd.tag,
494                                req->resp.cmd.response,
495                                req->resp.cmd.status);
496     /* Sense data is not in req->resp and is copied separately
497      * in virtio_scsi_command_complete.
498      */
499     req->resp_size = sizeof(VirtIOSCSICmdResp);
500     virtio_scsi_complete_req(req);
501 }
502 
503 static void virtio_scsi_command_failed(SCSIRequest *r)
504 {
505     VirtIOSCSIReq *req = r->hba_private;
506 
507     if (r->io_canceled) {
508         return;
509     }
510 
511     req->resp.cmd.status = GOOD;
512     switch (r->host_status) {
513     case SCSI_HOST_NO_LUN:
514         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_INCORRECT_LUN;
515         break;
516     case SCSI_HOST_BUSY:
517         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_BUSY;
518         break;
519     case SCSI_HOST_TIME_OUT:
520     case SCSI_HOST_ABORTED:
521         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_ABORTED;
522         break;
523     case SCSI_HOST_BAD_RESPONSE:
524         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_BAD_TARGET;
525         break;
526     case SCSI_HOST_RESET:
527         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_RESET;
528         break;
529     case SCSI_HOST_TRANSPORT_DISRUPTED:
530         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_TRANSPORT_FAILURE;
531         break;
532     case SCSI_HOST_TARGET_FAILURE:
533         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_TARGET_FAILURE;
534         break;
535     case SCSI_HOST_RESERVATION_ERROR:
536         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_NEXUS_FAILURE;
537         break;
538     case SCSI_HOST_ALLOCATION_FAILURE:
539     case SCSI_HOST_MEDIUM_ERROR:
540     case SCSI_HOST_ERROR:
541     default:
542         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_FAILURE;
543         break;
544     }
545     virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
546 }
547 
548 static void virtio_scsi_command_complete(SCSIRequest *r, size_t resid)
549 {
550     VirtIOSCSIReq *req = r->hba_private;
551     uint8_t sense[SCSI_SENSE_BUF_SIZE];
552     uint32_t sense_len;
553     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(req->dev);
554 
555     if (r->io_canceled) {
556         return;
557     }
558 
559     req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_OK;
560     req->resp.cmd.status = r->status;
561     if (req->resp.cmd.status == GOOD) {
562         req->resp.cmd.resid = virtio_tswap32(vdev, resid);
563     } else {
564         req->resp.cmd.resid = 0;
565         sense_len = scsi_req_get_sense(r, sense, sizeof(sense));
566         sense_len = MIN(sense_len, req->resp_iov.size - sizeof(req->resp.cmd));
567         qemu_iovec_from_buf(&req->resp_iov, sizeof(req->resp.cmd),
568                             sense, sense_len);
569         req->resp.cmd.sense_len = virtio_tswap32(vdev, sense_len);
570     }
571     virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
572 }
573 
574 static int virtio_scsi_parse_cdb(SCSIDevice *dev, SCSICommand *cmd,
575                                  uint8_t *buf, void *hba_private)
576 {
577     VirtIOSCSIReq *req = hba_private;
578 
579     if (cmd->len == 0) {
580         cmd->len = MIN(VIRTIO_SCSI_CDB_DEFAULT_SIZE, SCSI_CMD_BUF_SIZE);
581         memcpy(cmd->buf, buf, cmd->len);
582     }
583 
584     /* Extract the direction and mode directly from the request, for
585      * host device passthrough.
586      */
587     cmd->xfer = req->qsgl.size;
588     cmd->mode = req->mode;
589     return 0;
590 }
591 
592 static QEMUSGList *virtio_scsi_get_sg_list(SCSIRequest *r)
593 {
594     VirtIOSCSIReq *req = r->hba_private;
595 
596     return &req->qsgl;
597 }
598 
599 static void virtio_scsi_request_cancelled(SCSIRequest *r)
600 {
601     VirtIOSCSIReq *req = r->hba_private;
602 
603     if (!req) {
604         return;
605     }
606     if (req->dev->resetting) {
607         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_RESET;
608     } else {
609         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_ABORTED;
610     }
611     virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
612 }
613 
614 static void virtio_scsi_fail_cmd_req(VirtIOSCSIReq *req)
615 {
616     req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_FAILURE;
617     virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
618 }
619 
620 static int virtio_scsi_handle_cmd_req_prepare(VirtIOSCSI *s, VirtIOSCSIReq *req)
621 {
622     VirtIOSCSICommon *vs = &s->parent_obj;
623     SCSIDevice *d;
624     int rc;
625 
626     rc = virtio_scsi_parse_req(req, sizeof(VirtIOSCSICmdReq) + vs->cdb_size,
627                                sizeof(VirtIOSCSICmdResp) + vs->sense_size);
628     if (rc < 0) {
629         if (rc == -ENOTSUP) {
630             virtio_scsi_fail_cmd_req(req);
631             return -ENOTSUP;
632         } else {
633             virtio_scsi_bad_req(req);
634             return -EINVAL;
635         }
636     }
637     trace_virtio_scsi_cmd_req(virtio_scsi_get_lun(req->req.cmd.lun),
638                               req->req.cmd.tag, req->req.cmd.cdb[0]);
639 
640     d = virtio_scsi_device_get(s, req->req.cmd.lun);
641     if (!d) {
642         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_BAD_TARGET;
643         virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
644         return -ENOENT;
645     }
646     virtio_scsi_ctx_check(s, d);
647     req->sreq = scsi_req_new(d, req->req.cmd.tag,
648                              virtio_scsi_get_lun(req->req.cmd.lun),
649                              req->req.cmd.cdb, req);
650 
651     if (req->sreq->cmd.mode != SCSI_XFER_NONE
652         && (req->sreq->cmd.mode != req->mode ||
653             req->sreq->cmd.xfer > req->qsgl.size)) {
654         req->resp.cmd.response = VIRTIO_SCSI_S_OVERRUN;
655         virtio_scsi_complete_cmd_req(req);
656         object_unref(OBJECT(d));
657         return -ENOBUFS;
658     }
659     scsi_req_ref(req->sreq);
660     blk_io_plug(d->conf.blk);
661     object_unref(OBJECT(d));
662     return 0;
663 }
664 
665 static void virtio_scsi_handle_cmd_req_submit(VirtIOSCSI *s, VirtIOSCSIReq *req)
666 {
667     SCSIRequest *sreq = req->sreq;
668     if (scsi_req_enqueue(sreq)) {
669         scsi_req_continue(sreq);
670     }
671     blk_io_unplug(sreq->dev->conf.blk);
672     scsi_req_unref(sreq);
673 }
674 
675 bool virtio_scsi_handle_cmd_vq(VirtIOSCSI *s, VirtQueue *vq)
676 {
677     VirtIOSCSIReq *req, *next;
678     int ret = 0;
679     bool suppress_notifications = virtio_queue_get_notification(vq);
680     bool progress = false;
681 
682     QTAILQ_HEAD(, VirtIOSCSIReq) reqs = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(reqs);
683 
684     do {
685         if (suppress_notifications) {
686             virtio_queue_set_notification(vq, 0);
687         }
688 
689         while ((req = virtio_scsi_pop_req(s, vq))) {
690             progress = true;
691             ret = virtio_scsi_handle_cmd_req_prepare(s, req);
692             if (!ret) {
693                 QTAILQ_INSERT_TAIL(&reqs, req, next);
694             } else if (ret == -EINVAL) {
695                 /* The device is broken and shouldn't process any request */
696                 while (!QTAILQ_EMPTY(&reqs)) {
697                     req = QTAILQ_FIRST(&reqs);
698                     QTAILQ_REMOVE(&reqs, req, next);
699                     blk_io_unplug(req->sreq->dev->conf.blk);
700                     scsi_req_unref(req->sreq);
701                     virtqueue_detach_element(req->vq, &req->elem, 0);
702                     virtio_scsi_free_req(req);
703                 }
704             }
705         }
706 
707         if (suppress_notifications) {
708             virtio_queue_set_notification(vq, 1);
709         }
710     } while (ret != -EINVAL && !virtio_queue_empty(vq));
711 
712     QTAILQ_FOREACH_SAFE(req, &reqs, next, next) {
713         virtio_scsi_handle_cmd_req_submit(s, req);
714     }
715     return progress;
716 }
717 
718 static void virtio_scsi_handle_cmd(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
719 {
720     /* use non-QOM casts in the data path */
721     VirtIOSCSI *s = (VirtIOSCSI *)vdev;
722 
723     if (s->ctx) {
724         virtio_device_start_ioeventfd(vdev);
725         if (!s->dataplane_fenced) {
726             return;
727         }
728     }
729     virtio_scsi_acquire(s);
730     virtio_scsi_handle_cmd_vq(s, vq);
731     virtio_scsi_release(s);
732 }
733 
734 static void virtio_scsi_get_config(VirtIODevice *vdev,
735                                    uint8_t *config)
736 {
737     VirtIOSCSIConfig *scsiconf = (VirtIOSCSIConfig *)config;
738     VirtIOSCSICommon *s = VIRTIO_SCSI_COMMON(vdev);
739 
740     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->num_queues, s->conf.num_queues);
741     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->seg_max,
742                  s->conf.seg_max_adjust ? s->conf.virtqueue_size - 2 : 128 - 2);
743     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->max_sectors, s->conf.max_sectors);
744     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->cmd_per_lun, s->conf.cmd_per_lun);
745     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->event_info_size, sizeof(VirtIOSCSIEvent));
746     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->sense_size, s->sense_size);
747     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->cdb_size, s->cdb_size);
748     virtio_stw_p(vdev, &scsiconf->max_channel, VIRTIO_SCSI_MAX_CHANNEL);
749     virtio_stw_p(vdev, &scsiconf->max_target, VIRTIO_SCSI_MAX_TARGET);
750     virtio_stl_p(vdev, &scsiconf->max_lun, VIRTIO_SCSI_MAX_LUN);
751 }
752 
753 static void virtio_scsi_set_config(VirtIODevice *vdev,
754                                    const uint8_t *config)
755 {
756     VirtIOSCSIConfig *scsiconf = (VirtIOSCSIConfig *)config;
757     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(vdev);
758 
759     if ((uint32_t) virtio_ldl_p(vdev, &scsiconf->sense_size) >= 65536 ||
760         (uint32_t) virtio_ldl_p(vdev, &scsiconf->cdb_size) >= 256) {
761         virtio_error(vdev,
762                      "bad data written to virtio-scsi configuration space");
763         return;
764     }
765 
766     vs->sense_size = virtio_ldl_p(vdev, &scsiconf->sense_size);
767     vs->cdb_size = virtio_ldl_p(vdev, &scsiconf->cdb_size);
768 }
769 
770 static uint64_t virtio_scsi_get_features(VirtIODevice *vdev,
771                                          uint64_t requested_features,
772                                          Error **errp)
773 {
774     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(vdev);
775 
776     /* Firstly sync all virtio-scsi possible supported features */
777     requested_features |= s->host_features;
778     return requested_features;
779 }
780 
781 static void virtio_scsi_reset(VirtIODevice *vdev)
782 {
783     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(vdev);
784     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(vdev);
785 
786     assert(!s->dataplane_started);
787     s->resetting++;
788     qbus_reset_all(BUS(&s->bus));
789     s->resetting--;
790 
791     vs->sense_size = VIRTIO_SCSI_SENSE_DEFAULT_SIZE;
792     vs->cdb_size = VIRTIO_SCSI_CDB_DEFAULT_SIZE;
793     s->events_dropped = false;
794 }
795 
796 void virtio_scsi_push_event(VirtIOSCSI *s, SCSIDevice *dev,
797                             uint32_t event, uint32_t reason)
798 {
799     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(s);
800     VirtIOSCSIReq *req;
801     VirtIOSCSIEvent *evt;
802     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(s);
803 
804     if (!(vdev->status & VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK)) {
805         return;
806     }
807 
808     req = virtio_scsi_pop_req(s, vs->event_vq);
809     if (!req) {
810         s->events_dropped = true;
811         return;
812     }
813 
814     if (s->events_dropped) {
815         event |= VIRTIO_SCSI_T_EVENTS_MISSED;
816         s->events_dropped = false;
817     }
818 
819     if (virtio_scsi_parse_req(req, 0, sizeof(VirtIOSCSIEvent))) {
820         virtio_scsi_bad_req(req);
821         return;
822     }
823 
824     evt = &req->resp.event;
825     memset(evt, 0, sizeof(VirtIOSCSIEvent));
826     evt->event = virtio_tswap32(vdev, event);
827     evt->reason = virtio_tswap32(vdev, reason);
828     if (!dev) {
829         assert(event == VIRTIO_SCSI_T_EVENTS_MISSED);
830     } else {
831         evt->lun[0] = 1;
832         evt->lun[1] = dev->id;
833 
834         /* Linux wants us to keep the same encoding we use for REPORT LUNS.  */
835         if (dev->lun >= 256) {
836             evt->lun[2] = (dev->lun >> 8) | 0x40;
837         }
838         evt->lun[3] = dev->lun & 0xFF;
839     }
840     trace_virtio_scsi_event(virtio_scsi_get_lun(evt->lun), event, reason);
841 
842     virtio_scsi_complete_req(req);
843 }
844 
845 bool virtio_scsi_handle_event_vq(VirtIOSCSI *s, VirtQueue *vq)
846 {
847     if (s->events_dropped) {
848         virtio_scsi_push_event(s, NULL, VIRTIO_SCSI_T_NO_EVENT, 0);
849         return true;
850     }
851     return false;
852 }
853 
854 static void virtio_scsi_handle_event(VirtIODevice *vdev, VirtQueue *vq)
855 {
856     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(vdev);
857 
858     if (s->ctx) {
859         virtio_device_start_ioeventfd(vdev);
860         if (!s->dataplane_fenced) {
861             return;
862         }
863     }
864     virtio_scsi_acquire(s);
865     virtio_scsi_handle_event_vq(s, vq);
866     virtio_scsi_release(s);
867 }
868 
869 static void virtio_scsi_change(SCSIBus *bus, SCSIDevice *dev, SCSISense sense)
870 {
871     VirtIOSCSI *s = container_of(bus, VirtIOSCSI, bus);
872     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(s);
873 
874     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_CHANGE) &&
875         dev->type != TYPE_ROM) {
876         virtio_scsi_acquire(s);
877         virtio_scsi_push_event(s, dev, VIRTIO_SCSI_T_PARAM_CHANGE,
878                                sense.asc | (sense.ascq << 8));
879         virtio_scsi_release(s);
880     }
881 }
882 
883 static void virtio_scsi_pre_hotplug(HotplugHandler *hotplug_dev,
884                                     DeviceState *dev, Error **errp)
885 {
886     SCSIDevice *sd = SCSI_DEVICE(dev);
887     sd->hba_supports_iothread = true;
888 }
889 
890 static void virtio_scsi_hotplug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
891                                 Error **errp)
892 {
893     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(hotplug_dev);
894     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(vdev);
895     SCSIDevice *sd = SCSI_DEVICE(dev);
896     AioContext *old_context;
897     int ret;
898 
899     if (s->ctx && !s->dataplane_fenced) {
900         if (blk_op_is_blocked(sd->conf.blk, BLOCK_OP_TYPE_DATAPLANE, errp)) {
901             return;
902         }
903         old_context = blk_get_aio_context(sd->conf.blk);
904         aio_context_acquire(old_context);
905         ret = blk_set_aio_context(sd->conf.blk, s->ctx, errp);
906         aio_context_release(old_context);
907         if (ret < 0) {
908             return;
909         }
910     }
911 
912     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG)) {
913         virtio_scsi_acquire(s);
914         virtio_scsi_push_event(s, sd,
915                                VIRTIO_SCSI_T_TRANSPORT_RESET,
916                                VIRTIO_SCSI_EVT_RESET_RESCAN);
917         virtio_scsi_release(s);
918     }
919 }
920 
921 static void virtio_scsi_hotunplug(HotplugHandler *hotplug_dev, DeviceState *dev,
922                                   Error **errp)
923 {
924     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(hotplug_dev);
925     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(vdev);
926     SCSIDevice *sd = SCSI_DEVICE(dev);
927     AioContext *ctx = s->ctx ?: qemu_get_aio_context();
928 
929     if (virtio_vdev_has_feature(vdev, VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG)) {
930         virtio_scsi_acquire(s);
931         virtio_scsi_push_event(s, sd,
932                                VIRTIO_SCSI_T_TRANSPORT_RESET,
933                                VIRTIO_SCSI_EVT_RESET_REMOVED);
934         virtio_scsi_release(s);
935     }
936 
937     aio_disable_external(ctx);
938     qdev_simple_device_unplug_cb(hotplug_dev, dev, errp);
939     aio_enable_external(ctx);
940 
941     if (s->ctx) {
942         virtio_scsi_acquire(s);
943         /* If other users keep the BlockBackend in the iothread, that's ok */
944         blk_set_aio_context(sd->conf.blk, qemu_get_aio_context(), NULL);
945         virtio_scsi_release(s);
946     }
947 }
948 
949 static struct SCSIBusInfo virtio_scsi_scsi_info = {
950     .tcq = true,
951     .max_channel = VIRTIO_SCSI_MAX_CHANNEL,
952     .max_target = VIRTIO_SCSI_MAX_TARGET,
953     .max_lun = VIRTIO_SCSI_MAX_LUN,
954 
955     .complete = virtio_scsi_command_complete,
956     .fail = virtio_scsi_command_failed,
957     .cancel = virtio_scsi_request_cancelled,
958     .change = virtio_scsi_change,
959     .parse_cdb = virtio_scsi_parse_cdb,
960     .get_sg_list = virtio_scsi_get_sg_list,
961     .save_request = virtio_scsi_save_request,
962     .load_request = virtio_scsi_load_request,
963 };
964 
965 void virtio_scsi_common_realize(DeviceState *dev,
966                                 VirtIOHandleOutput ctrl,
967                                 VirtIOHandleOutput evt,
968                                 VirtIOHandleOutput cmd,
969                                 Error **errp)
970 {
971     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(dev);
972     VirtIOSCSICommon *s = VIRTIO_SCSI_COMMON(dev);
973     int i;
974 
975     virtio_init(vdev, "virtio-scsi", VIRTIO_ID_SCSI,
976                 sizeof(VirtIOSCSIConfig));
977 
978     if (s->conf.num_queues == VIRTIO_SCSI_AUTO_NUM_QUEUES) {
979         s->conf.num_queues = 1;
980     }
981     if (s->conf.num_queues == 0 ||
982             s->conf.num_queues > VIRTIO_QUEUE_MAX - VIRTIO_SCSI_VQ_NUM_FIXED) {
983         error_setg(errp, "Invalid number of queues (= %" PRIu32 "), "
984                          "must be a positive integer less than %d.",
985                    s->conf.num_queues,
986                    VIRTIO_QUEUE_MAX - VIRTIO_SCSI_VQ_NUM_FIXED);
987         virtio_cleanup(vdev);
988         return;
989     }
990     if (s->conf.virtqueue_size <= 2) {
991         error_setg(errp, "invalid virtqueue_size property (= %" PRIu32 "), "
992                    "must be > 2", s->conf.virtqueue_size);
993         return;
994     }
995     s->cmd_vqs = g_new0(VirtQueue *, s->conf.num_queues);
996     s->sense_size = VIRTIO_SCSI_SENSE_DEFAULT_SIZE;
997     s->cdb_size = VIRTIO_SCSI_CDB_DEFAULT_SIZE;
998 
999     s->ctrl_vq = virtio_add_queue(vdev, s->conf.virtqueue_size, ctrl);
1000     s->event_vq = virtio_add_queue(vdev, s->conf.virtqueue_size, evt);
1001     for (i = 0; i < s->conf.num_queues; i++) {
1002         s->cmd_vqs[i] = virtio_add_queue(vdev, s->conf.virtqueue_size, cmd);
1003     }
1004 }
1005 
1006 static void virtio_scsi_device_realize(DeviceState *dev, Error **errp)
1007 {
1008     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(dev);
1009     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(dev);
1010     Error *err = NULL;
1011 
1012     virtio_scsi_common_realize(dev,
1013                                virtio_scsi_handle_ctrl,
1014                                virtio_scsi_handle_event,
1015                                virtio_scsi_handle_cmd,
1016                                &err);
1017     if (err != NULL) {
1018         error_propagate(errp, err);
1019         return;
1020     }
1021 
1022     scsi_bus_init_named(&s->bus, sizeof(s->bus), dev,
1023                        &virtio_scsi_scsi_info, vdev->bus_name);
1024     /* override default SCSI bus hotplug-handler, with virtio-scsi's one */
1025     qbus_set_hotplug_handler(BUS(&s->bus), OBJECT(dev));
1026 
1027     virtio_scsi_dataplane_setup(s, errp);
1028 }
1029 
1030 void virtio_scsi_common_unrealize(DeviceState *dev)
1031 {
1032     VirtIODevice *vdev = VIRTIO_DEVICE(dev);
1033     VirtIOSCSICommon *vs = VIRTIO_SCSI_COMMON(dev);
1034     int i;
1035 
1036     virtio_delete_queue(vs->ctrl_vq);
1037     virtio_delete_queue(vs->event_vq);
1038     for (i = 0; i < vs->conf.num_queues; i++) {
1039         virtio_delete_queue(vs->cmd_vqs[i]);
1040     }
1041     g_free(vs->cmd_vqs);
1042     virtio_cleanup(vdev);
1043 }
1044 
1045 static void virtio_scsi_device_unrealize(DeviceState *dev)
1046 {
1047     VirtIOSCSI *s = VIRTIO_SCSI(dev);
1048 
1049     qbus_set_hotplug_handler(BUS(&s->bus), NULL);
1050     virtio_scsi_common_unrealize(dev);
1051 }
1052 
1053 static Property virtio_scsi_properties[] = {
1054     DEFINE_PROP_UINT32("num_queues", VirtIOSCSI, parent_obj.conf.num_queues,
1055                        VIRTIO_SCSI_AUTO_NUM_QUEUES),
1056     DEFINE_PROP_UINT32("virtqueue_size", VirtIOSCSI,
1057                                          parent_obj.conf.virtqueue_size, 256),
1058     DEFINE_PROP_BOOL("seg_max_adjust", VirtIOSCSI,
1059                       parent_obj.conf.seg_max_adjust, true),
1060     DEFINE_PROP_UINT32("max_sectors", VirtIOSCSI, parent_obj.conf.max_sectors,
1061                                                   0xFFFF),
1062     DEFINE_PROP_UINT32("cmd_per_lun", VirtIOSCSI, parent_obj.conf.cmd_per_lun,
1063                                                   128),
1064     DEFINE_PROP_BIT("hotplug", VirtIOSCSI, host_features,
1065                                            VIRTIO_SCSI_F_HOTPLUG, true),
1066     DEFINE_PROP_BIT("param_change", VirtIOSCSI, host_features,
1067                                                 VIRTIO_SCSI_F_CHANGE, true),
1068     DEFINE_PROP_LINK("iothread", VirtIOSCSI, parent_obj.conf.iothread,
1069                      TYPE_IOTHREAD, IOThread *),
1070     DEFINE_PROP_END_OF_LIST(),
1071 };
1072 
1073 static const VMStateDescription vmstate_virtio_scsi = {
1074     .name = "virtio-scsi",
1075     .minimum_version_id = 1,
1076     .version_id = 1,
1077     .fields = (VMStateField[]) {
1078         VMSTATE_VIRTIO_DEVICE,
1079         VMSTATE_END_OF_LIST()
1080     },
1081 };
1082 
1083 static void virtio_scsi_common_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1084 {
1085     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1086     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1087 
1088     vdc->get_config = virtio_scsi_get_config;
1089     set_bit(DEVICE_CATEGORY_STORAGE, dc->categories);
1090 }
1091 
1092 static void virtio_scsi_class_init(ObjectClass *klass, void *data)
1093 {
1094     DeviceClass *dc = DEVICE_CLASS(klass);
1095     VirtioDeviceClass *vdc = VIRTIO_DEVICE_CLASS(klass);
1096     HotplugHandlerClass *hc = HOTPLUG_HANDLER_CLASS(klass);
1097 
1098     device_class_set_props(dc, virtio_scsi_properties);
1099     dc->vmsd = &vmstate_virtio_scsi;
1100     set_bit(DEVICE_CATEGORY_STORAGE, dc->categories);
1101     vdc->realize = virtio_scsi_device_realize;
1102     vdc->unrealize = virtio_scsi_device_unrealize;
1103     vdc->set_config = virtio_scsi_set_config;
1104     vdc->get_features = virtio_scsi_get_features;
1105     vdc->reset = virtio_scsi_reset;
1106     vdc->start_ioeventfd = virtio_scsi_dataplane_start;
1107     vdc->stop_ioeventfd = virtio_scsi_dataplane_stop;
1108     hc->pre_plug = virtio_scsi_pre_hotplug;
1109     hc->plug = virtio_scsi_hotplug;
1110     hc->unplug = virtio_scsi_hotunplug;
1111 }
1112 
1113 static const TypeInfo virtio_scsi_common_info = {
1114     .name = TYPE_VIRTIO_SCSI_COMMON,
1115     .parent = TYPE_VIRTIO_DEVICE,
1116     .instance_size = sizeof(VirtIOSCSICommon),
1117     .abstract = true,
1118     .class_init = virtio_scsi_common_class_init,
1119 };
1120 
1121 static const TypeInfo virtio_scsi_info = {
1122     .name = TYPE_VIRTIO_SCSI,
1123     .parent = TYPE_VIRTIO_SCSI_COMMON,
1124     .instance_size = sizeof(VirtIOSCSI),
1125     .class_init = virtio_scsi_class_init,
1126     .interfaces = (InterfaceInfo[]) {
1127         { TYPE_HOTPLUG_HANDLER },
1128         { }
1129     }
1130 };
1131 
1132 static void virtio_register_types(void)
1133 {
1134     type_register_static(&virtio_scsi_common_info);
1135     type_register_static(&virtio_scsi_info);
1136 }
1137 
1138 type_init(virtio_register_types)
1139