xref: /spdk/module/bdev/malloc/bdev_malloc.c (revision 02e1823a386e302cd6fb0f7ddcccd810962fdab6)
1 /*   SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
2  *   Copyright (c) Intel Corporation.
3  *   All rights reserved.
4  *   Copyright (c) 2021 NVIDIA CORPORATION & AFFILIATES. All rights reserved.
5  */
6 
7 #include "spdk/stdinc.h"
8 
9 #include "bdev_malloc.h"
10 #include "spdk/endian.h"
11 #include "spdk/env.h"
12 #include "spdk/accel.h"
13 #include "spdk/string.h"
14 
15 #include "spdk/log.h"
16 
17 struct malloc_disk {
18 	struct spdk_bdev		disk;
19 	void				*malloc_buf;
20 	void				*malloc_md_buf;
21 	TAILQ_ENTRY(malloc_disk)	link;
22 };
23 
24 struct malloc_task {
25 	int				num_outstanding;
26 	enum spdk_bdev_io_status	status;
27 	TAILQ_ENTRY(malloc_task)	tailq;
28 };
29 
30 struct malloc_channel {
31 	struct spdk_io_channel		*accel_channel;
32 	struct spdk_poller		*completion_poller;
33 	TAILQ_HEAD(, malloc_task)	completed_tasks;
34 };
35 
36 static int
37 malloc_verify_pi(struct spdk_bdev_io *bdev_io)
38 {
39 	struct spdk_bdev *bdev = bdev_io->bdev;
40 	struct spdk_dif_ctx dif_ctx;
41 	struct spdk_dif_error err_blk;
42 	int rc;
43 
44 	rc = spdk_dif_ctx_init(&dif_ctx,
45 			       bdev->blocklen,
46 			       bdev->md_len,
47 			       bdev->md_interleave,
48 			       bdev->dif_is_head_of_md,
49 			       bdev->dif_type,
50 			       bdev->dif_check_flags,
51 			       bdev_io->u.bdev.offset_blocks & 0xFFFFFFFF,
52 			       0xFFFF, 0, 0, 0);
53 	if (rc != 0) {
54 		SPDK_ERRLOG("Failed to initialize DIF/DIX context\n");
55 		return rc;
56 	}
57 
58 	if (spdk_bdev_is_md_interleaved(bdev)) {
59 		rc = spdk_dif_verify(bdev_io->u.bdev.iovs,
60 				     bdev_io->u.bdev.iovcnt,
61 				     bdev_io->u.bdev.num_blocks,
62 				     &dif_ctx,
63 				     &err_blk);
64 	} else {
65 		struct iovec md_iov = {
66 			.iov_base	= bdev_io->u.bdev.md_buf,
67 			.iov_len	= bdev_io->u.bdev.num_blocks * bdev->md_len,
68 		};
69 
70 		rc = spdk_dix_verify(bdev_io->u.bdev.iovs,
71 				     bdev_io->u.bdev.iovcnt,
72 				     &md_iov,
73 				     bdev_io->u.bdev.num_blocks,
74 				     &dif_ctx,
75 				     &err_blk);
76 	}
77 
78 	if (rc != 0) {
79 		SPDK_ERRLOG("DIF/DIX verify failed: lba %" PRIu64 ", num_blocks %" PRIu64 ", "
80 			    "err_type %u, expected %u, actual %u, err_offset %u\n",
81 			    bdev_io->u.bdev.offset_blocks,
82 			    bdev_io->u.bdev.num_blocks,
83 			    err_blk.err_type,
84 			    err_blk.expected,
85 			    err_blk.actual,
86 			    err_blk.err_offset);
87 	}
88 
89 	return rc;
90 }
91 
92 static void
93 malloc_done(void *ref, int status)
94 {
95 	struct malloc_task *task = (struct malloc_task *)ref;
96 	struct spdk_bdev_io *bdev_io = spdk_bdev_io_from_ctx(task);
97 	int rc;
98 
99 	if (status != 0) {
100 		if (status == -ENOMEM) {
101 			task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_NOMEM;
102 		} else {
103 			task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED;
104 		}
105 	}
106 
107 	if (--task->num_outstanding != 0) {
108 		return;
109 	}
110 
111 	if (bdev_io->bdev->dif_type != SPDK_DIF_DISABLE &&
112 	    bdev_io->type == SPDK_BDEV_IO_TYPE_READ &&
113 	    task->status == SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS) {
114 		rc = malloc_verify_pi(bdev_io);
115 		if (rc != 0) {
116 			task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED;
117 		}
118 	}
119 
120 	spdk_bdev_io_complete(spdk_bdev_io_from_ctx(task), task->status);
121 }
122 
123 static void
124 malloc_complete_task(struct malloc_task *task, struct malloc_channel *mch,
125 		     enum spdk_bdev_io_status status)
126 {
127 	task->status = status;
128 	TAILQ_INSERT_TAIL(&mch->completed_tasks, task, tailq);
129 }
130 
131 static TAILQ_HEAD(, malloc_disk) g_malloc_disks = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(g_malloc_disks);
132 
133 int malloc_disk_count = 0;
134 
135 static int bdev_malloc_initialize(void);
136 static void bdev_malloc_deinitialize(void);
137 
138 static int
139 bdev_malloc_get_ctx_size(void)
140 {
141 	return sizeof(struct malloc_task);
142 }
143 
144 static struct spdk_bdev_module malloc_if = {
145 	.name = "malloc",
146 	.module_init = bdev_malloc_initialize,
147 	.module_fini = bdev_malloc_deinitialize,
148 	.get_ctx_size = bdev_malloc_get_ctx_size,
149 
150 };
151 
152 SPDK_BDEV_MODULE_REGISTER(malloc, &malloc_if)
153 
154 static void
155 malloc_disk_free(struct malloc_disk *malloc_disk)
156 {
157 	if (!malloc_disk) {
158 		return;
159 	}
160 
161 	free(malloc_disk->disk.name);
162 	spdk_free(malloc_disk->malloc_buf);
163 	spdk_free(malloc_disk->malloc_md_buf);
164 	free(malloc_disk);
165 }
166 
167 static int
168 bdev_malloc_destruct(void *ctx)
169 {
170 	struct malloc_disk *malloc_disk = ctx;
171 
172 	TAILQ_REMOVE(&g_malloc_disks, malloc_disk, link);
173 	malloc_disk_free(malloc_disk);
174 	return 0;
175 }
176 
177 static int
178 bdev_malloc_check_iov_len(struct iovec *iovs, int iovcnt, size_t nbytes)
179 {
180 	int i;
181 
182 	for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
183 		if (nbytes < iovs[i].iov_len) {
184 			return 0;
185 		}
186 
187 		nbytes -= iovs[i].iov_len;
188 	}
189 
190 	return nbytes != 0;
191 }
192 
193 static void
194 bdev_malloc_readv(struct malloc_disk *mdisk, struct spdk_io_channel *ch,
195 		  struct malloc_task *task,
196 		  struct iovec *iov, int iovcnt, size_t len, uint64_t offset,
197 		  void *md_buf, size_t md_len, uint64_t md_offset)
198 {
199 	int64_t res = 0;
200 	void *src;
201 	void *md_src;
202 	int i;
203 
204 	if (bdev_malloc_check_iov_len(iov, iovcnt, len)) {
205 		spdk_bdev_io_complete(spdk_bdev_io_from_ctx(task),
206 				      SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED);
207 		return;
208 	}
209 
210 	task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS;
211 	task->num_outstanding = 0;
212 
213 	SPDK_DEBUGLOG(bdev_malloc, "read %zu bytes from offset %#" PRIx64 ", iovcnt=%d\n",
214 		      len, offset, iovcnt);
215 
216 	src = mdisk->malloc_buf + offset;
217 
218 	for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
219 		task->num_outstanding++;
220 		res = spdk_accel_submit_copy(ch, iov[i].iov_base,
221 					     src, iov[i].iov_len, 0, malloc_done, task);
222 
223 		if (res != 0) {
224 			malloc_done(task, res);
225 			break;
226 		}
227 
228 		src += iov[i].iov_len;
229 		len -= iov[i].iov_len;
230 	}
231 
232 	if (md_buf == NULL) {
233 		return;
234 	}
235 
236 	SPDK_DEBUGLOG(bdev_malloc, "read metadata %zu bytes from offset%#" PRIx64 "\n",
237 		      md_len, md_offset);
238 
239 	md_src = mdisk->malloc_md_buf + md_offset;
240 
241 	task->num_outstanding++;
242 	res = spdk_accel_submit_copy(ch, md_buf, md_src, md_len, 0, malloc_done, task);
243 
244 	if (res != 0) {
245 		malloc_done(task, res);
246 	}
247 }
248 
249 static void
250 bdev_malloc_writev(struct malloc_disk *mdisk, struct spdk_io_channel *ch,
251 		   struct malloc_task *task,
252 		   struct iovec *iov, int iovcnt, size_t len, uint64_t offset,
253 		   void *md_buf, size_t md_len, uint64_t md_offset)
254 {
255 
256 	int64_t res = 0;
257 	void *dst;
258 	void *md_dst;
259 	int i;
260 
261 	if (bdev_malloc_check_iov_len(iov, iovcnt, len)) {
262 		spdk_bdev_io_complete(spdk_bdev_io_from_ctx(task),
263 				      SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED);
264 		return;
265 	}
266 
267 	SPDK_DEBUGLOG(bdev_malloc, "wrote %zu bytes to offset %#" PRIx64 ", iovcnt=%d\n",
268 		      len, offset, iovcnt);
269 
270 	dst = mdisk->malloc_buf + offset;
271 
272 	task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS;
273 	task->num_outstanding = 0;
274 
275 	for (i = 0; i < iovcnt; i++) {
276 		task->num_outstanding++;
277 		res = spdk_accel_submit_copy(ch, dst, iov[i].iov_base,
278 					     iov[i].iov_len, 0, malloc_done, task);
279 
280 		if (res != 0) {
281 			malloc_done(task, res);
282 			break;
283 		}
284 
285 		dst += iov[i].iov_len;
286 	}
287 
288 	if (md_buf == NULL) {
289 		return;
290 	}
291 	SPDK_DEBUGLOG(bdev_malloc, "wrote metadata %zu bytes to offset %#" PRIx64 "\n",
292 		      md_len, md_offset);
293 
294 	md_dst = mdisk->malloc_md_buf + md_offset;
295 
296 	task->num_outstanding++;
297 	res = spdk_accel_submit_copy(ch, md_dst, md_buf, md_len, 0, malloc_done, task);
298 
299 	if (res != 0) {
300 		malloc_done(task, res);
301 	}
302 
303 }
304 
305 static int
306 bdev_malloc_unmap(struct malloc_disk *mdisk,
307 		  struct spdk_io_channel *ch,
308 		  struct malloc_task *task,
309 		  uint64_t offset,
310 		  uint64_t byte_count)
311 {
312 	task->status = SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS;
313 	task->num_outstanding = 1;
314 
315 	return spdk_accel_submit_fill(ch, mdisk->malloc_buf + offset, 0,
316 				      byte_count, 0, malloc_done, task);
317 }
318 
319 static int
320 _bdev_malloc_submit_request(struct malloc_channel *mch, struct spdk_bdev_io *bdev_io)
321 {
322 	uint32_t block_size = bdev_io->bdev->blocklen;
323 	uint32_t md_size = bdev_io->bdev->md_len;
324 	int rc;
325 
326 	switch (bdev_io->type) {
327 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_READ:
328 		if (bdev_io->u.bdev.iovs[0].iov_base == NULL) {
329 			assert(bdev_io->u.bdev.iovcnt == 1);
330 			bdev_io->u.bdev.iovs[0].iov_base =
331 				((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt)->malloc_buf +
332 				bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size;
333 			bdev_io->u.bdev.iovs[0].iov_len = bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size;
334 			malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
335 					     SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS);
336 			return 0;
337 		}
338 
339 		bdev_malloc_readv((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt,
340 				  mch->accel_channel,
341 				  (struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx,
342 				  bdev_io->u.bdev.iovs,
343 				  bdev_io->u.bdev.iovcnt,
344 				  bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size,
345 				  bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size,
346 				  bdev_io->u.bdev.md_buf,
347 				  bdev_io->u.bdev.num_blocks * md_size,
348 				  bdev_io->u.bdev.offset_blocks * md_size);
349 		return 0;
350 
351 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_WRITE:
352 		if (bdev_io->bdev->dif_type != SPDK_DIF_DISABLE) {
353 			rc = malloc_verify_pi(bdev_io);
354 			if (rc != 0) {
355 				malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
356 						     SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED);
357 				return 0;
358 			}
359 		}
360 
361 		bdev_malloc_writev((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt,
362 				   mch->accel_channel,
363 				   (struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx,
364 				   bdev_io->u.bdev.iovs,
365 				   bdev_io->u.bdev.iovcnt,
366 				   bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size,
367 				   bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size,
368 				   bdev_io->u.bdev.md_buf,
369 				   bdev_io->u.bdev.num_blocks * md_size,
370 				   bdev_io->u.bdev.offset_blocks * md_size);
371 		return 0;
372 
373 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_RESET:
374 		malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
375 				     SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS);
376 		return 0;
377 
378 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_FLUSH:
379 		malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
380 				     SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS);
381 		return 0;
382 
383 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_UNMAP:
384 		return bdev_malloc_unmap((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt,
385 					 mch->accel_channel,
386 					 (struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx,
387 					 bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size,
388 					 bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size);
389 
390 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_WRITE_ZEROES:
391 		/* bdev_malloc_unmap is implemented with a call to mem_cpy_fill which zeroes out all of the requested bytes. */
392 		return bdev_malloc_unmap((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt,
393 					 mch->accel_channel,
394 					 (struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx,
395 					 bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size,
396 					 bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size);
397 
398 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_ZCOPY:
399 		if (bdev_io->u.bdev.zcopy.start) {
400 			void *buf;
401 			size_t len;
402 
403 			buf = ((struct malloc_disk *)bdev_io->bdev->ctxt)->malloc_buf +
404 			      bdev_io->u.bdev.offset_blocks * block_size;
405 			len = bdev_io->u.bdev.num_blocks * block_size;
406 			spdk_bdev_io_set_buf(bdev_io, buf, len);
407 
408 		}
409 		malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
410 				     SPDK_BDEV_IO_STATUS_SUCCESS);
411 		return 0;
412 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_ABORT:
413 		malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
414 				     SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED);
415 		return 0;
416 	default:
417 		return -1;
418 	}
419 	return 0;
420 }
421 
422 static void
423 bdev_malloc_submit_request(struct spdk_io_channel *ch, struct spdk_bdev_io *bdev_io)
424 {
425 	struct malloc_channel *mch = spdk_io_channel_get_ctx(ch);
426 
427 	if (_bdev_malloc_submit_request(mch, bdev_io) != 0) {
428 		malloc_complete_task((struct malloc_task *)bdev_io->driver_ctx, mch,
429 				     SPDK_BDEV_IO_STATUS_FAILED);
430 	}
431 }
432 
433 static bool
434 bdev_malloc_io_type_supported(void *ctx, enum spdk_bdev_io_type io_type)
435 {
436 	switch (io_type) {
437 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_READ:
438 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_WRITE:
439 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_FLUSH:
440 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_RESET:
441 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_UNMAP:
442 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_WRITE_ZEROES:
443 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_ZCOPY:
444 	case SPDK_BDEV_IO_TYPE_ABORT:
445 		return true;
446 
447 	default:
448 		return false;
449 	}
450 }
451 
452 static struct spdk_io_channel *
453 bdev_malloc_get_io_channel(void *ctx)
454 {
455 	return spdk_get_io_channel(&g_malloc_disks);
456 }
457 
458 static void
459 bdev_malloc_write_json_config(struct spdk_bdev *bdev, struct spdk_json_write_ctx *w)
460 {
461 	char uuid_str[SPDK_UUID_STRING_LEN];
462 
463 	spdk_json_write_object_begin(w);
464 
465 	spdk_json_write_named_string(w, "method", "bdev_malloc_create");
466 
467 	spdk_json_write_named_object_begin(w, "params");
468 	spdk_json_write_named_string(w, "name", bdev->name);
469 	spdk_json_write_named_uint64(w, "num_blocks", bdev->blockcnt);
470 	spdk_json_write_named_uint32(w, "block_size", bdev->blocklen);
471 	spdk_uuid_fmt_lower(uuid_str, sizeof(uuid_str), &bdev->uuid);
472 	spdk_json_write_named_string(w, "uuid", uuid_str);
473 	spdk_json_write_named_uint32(w, "optimal_io_boundary", bdev->optimal_io_boundary);
474 
475 	spdk_json_write_object_end(w);
476 
477 	spdk_json_write_object_end(w);
478 }
479 
480 static const struct spdk_bdev_fn_table malloc_fn_table = {
481 	.destruct		= bdev_malloc_destruct,
482 	.submit_request		= bdev_malloc_submit_request,
483 	.io_type_supported	= bdev_malloc_io_type_supported,
484 	.get_io_channel		= bdev_malloc_get_io_channel,
485 	.write_config_json	= bdev_malloc_write_json_config,
486 };
487 
488 static int
489 malloc_disk_setup_pi(struct malloc_disk *mdisk)
490 {
491 	struct spdk_bdev *bdev = &mdisk->disk;
492 	struct spdk_dif_ctx dif_ctx;
493 	struct iovec iov, md_iov;
494 	int rc;
495 
496 	rc = spdk_dif_ctx_init(&dif_ctx,
497 			       bdev->blocklen,
498 			       bdev->md_len,
499 			       bdev->md_interleave,
500 			       bdev->dif_is_head_of_md,
501 			       bdev->dif_type,
502 			       bdev->dif_check_flags,
503 			       0,	/* configure the whole buffers */
504 			       0, 0, 0, 0);
505 	if (rc != 0) {
506 		SPDK_ERRLOG("Initialization of DIF/DIX context failed\n");
507 		return rc;
508 	}
509 
510 	iov.iov_base = mdisk->malloc_buf;
511 	iov.iov_len = bdev->blockcnt * bdev->blocklen;
512 
513 	if (mdisk->disk.md_interleave) {
514 		rc = spdk_dif_generate(&iov, 1, bdev->blockcnt, &dif_ctx);
515 	} else {
516 		md_iov.iov_base = mdisk->malloc_md_buf;
517 		md_iov.iov_len = bdev->blockcnt * bdev->md_len;
518 
519 		rc = spdk_dix_generate(&iov, 1, &md_iov, bdev->blockcnt, &dif_ctx);
520 	}
521 
522 	if (rc != 0) {
523 		SPDK_ERRLOG("Formatting by DIF/DIX failed\n");
524 	}
525 
526 	return rc;
527 }
528 
529 int
530 create_malloc_disk(struct spdk_bdev **bdev, const struct malloc_bdev_opts *opts)
531 {
532 	struct malloc_disk *mdisk;
533 	uint32_t block_size;
534 	int rc;
535 
536 	assert(opts != NULL);
537 
538 	if (opts->num_blocks == 0) {
539 		SPDK_ERRLOG("Disk num_blocks must be greater than 0");
540 		return -EINVAL;
541 	}
542 
543 	if (opts->block_size % 512) {
544 		SPDK_ERRLOG("Data block size must be 512 bytes aligned\n");
545 		return -EINVAL;
546 	}
547 
548 	switch (opts->md_size) {
549 	case 0:
550 	case 8:
551 	case 16:
552 	case 32:
553 	case 64:
554 	case 128:
555 		break;
556 	default:
557 		SPDK_ERRLOG("metadata size %u is not supported\n", opts->md_size);
558 		return -EINVAL;
559 	}
560 
561 	if (opts->md_interleave) {
562 		block_size = opts->block_size + opts->md_size;
563 	} else {
564 		block_size = opts->block_size;
565 	}
566 
567 	if (opts->dif_type < SPDK_DIF_DISABLE || opts->dif_type > SPDK_DIF_TYPE3) {
568 		SPDK_ERRLOG("DIF type is invalid\n");
569 		return -EINVAL;
570 	}
571 
572 	if (opts->dif_type != SPDK_DIF_DISABLE && opts->md_size == 0) {
573 		SPDK_ERRLOG("Metadata size should not be zero if DIF is enabled\n");
574 		return -EINVAL;
575 	}
576 
577 	mdisk = calloc(1, sizeof(*mdisk));
578 	if (!mdisk) {
579 		SPDK_ERRLOG("mdisk calloc() failed\n");
580 		return -ENOMEM;
581 	}
582 
583 	/*
584 	 * Allocate the large backend memory buffer from pinned memory.
585 	 *
586 	 * TODO: need to pass a hint so we know which socket to allocate
587 	 *  from on multi-socket systems.
588 	 */
589 	mdisk->malloc_buf = spdk_zmalloc(opts->num_blocks * block_size, 2 * 1024 * 1024, NULL,
590 					 SPDK_ENV_LCORE_ID_ANY, SPDK_MALLOC_DMA);
591 	if (!mdisk->malloc_buf) {
592 		SPDK_ERRLOG("malloc_buf spdk_zmalloc() failed\n");
593 		malloc_disk_free(mdisk);
594 		return -ENOMEM;
595 	}
596 
597 	if (!opts->md_interleave && opts->md_size != 0) {
598 		mdisk->malloc_md_buf = spdk_zmalloc(opts->num_blocks * opts->md_size, 2 * 1024 * 1024, NULL,
599 						    SPDK_ENV_LCORE_ID_ANY, SPDK_MALLOC_DMA);
600 		if (!mdisk->malloc_md_buf) {
601 			SPDK_ERRLOG("malloc_md_buf spdk_zmalloc() failed\n");
602 			malloc_disk_free(mdisk);
603 			return -ENOMEM;
604 		}
605 	}
606 
607 	if (opts->name) {
608 		mdisk->disk.name = strdup(opts->name);
609 	} else {
610 		/* Auto-generate a name */
611 		mdisk->disk.name = spdk_sprintf_alloc("Malloc%d", malloc_disk_count);
612 		malloc_disk_count++;
613 	}
614 	if (!mdisk->disk.name) {
615 		malloc_disk_free(mdisk);
616 		return -ENOMEM;
617 	}
618 	mdisk->disk.product_name = "Malloc disk";
619 
620 	mdisk->disk.write_cache = 1;
621 	mdisk->disk.blocklen = block_size;
622 	mdisk->disk.blockcnt = opts->num_blocks;
623 	mdisk->disk.md_len = opts->md_size;
624 	mdisk->disk.md_interleave = opts->md_interleave;
625 	mdisk->disk.dif_type = opts->dif_type;
626 	mdisk->disk.dif_is_head_of_md = opts->dif_is_head_of_md;
627 	/* Current block device layer API does not propagate
628 	 * any DIF related information from user. So, we can
629 	 * not generate or verify Application Tag.
630 	 */
631 	switch (opts->dif_type) {
632 	case SPDK_DIF_TYPE1:
633 	case SPDK_DIF_TYPE2:
634 		mdisk->disk.dif_check_flags = SPDK_DIF_FLAGS_GUARD_CHECK |
635 					      SPDK_DIF_FLAGS_REFTAG_CHECK;
636 		break;
637 	case SPDK_DIF_TYPE3:
638 		mdisk->disk.dif_check_flags = SPDK_DIF_FLAGS_GUARD_CHECK;
639 		break;
640 	case SPDK_DIF_DISABLE:
641 		break;
642 	}
643 
644 	if (opts->dif_type != SPDK_DIF_DISABLE) {
645 		rc = malloc_disk_setup_pi(mdisk);
646 		if (rc) {
647 			SPDK_ERRLOG("Failed to set up protection information.\n");
648 			malloc_disk_free(mdisk);
649 			return rc;
650 		}
651 	}
652 
653 	if (opts->optimal_io_boundary) {
654 		mdisk->disk.optimal_io_boundary = opts->optimal_io_boundary;
655 		mdisk->disk.split_on_optimal_io_boundary = true;
656 	}
657 	if (!spdk_mem_all_zero(&opts->uuid, sizeof(opts->uuid))) {
658 		spdk_uuid_copy(&mdisk->disk.uuid, &opts->uuid);
659 	} else {
660 		spdk_uuid_generate(&mdisk->disk.uuid);
661 	}
662 
663 	mdisk->disk.ctxt = mdisk;
664 	mdisk->disk.fn_table = &malloc_fn_table;
665 	mdisk->disk.module = &malloc_if;
666 
667 	rc = spdk_bdev_register(&mdisk->disk);
668 	if (rc) {
669 		malloc_disk_free(mdisk);
670 		return rc;
671 	}
672 
673 	*bdev = &(mdisk->disk);
674 
675 	TAILQ_INSERT_TAIL(&g_malloc_disks, mdisk, link);
676 
677 	return rc;
678 }
679 
680 void
681 delete_malloc_disk(const char *name, spdk_delete_malloc_complete cb_fn, void *cb_arg)
682 {
683 	int rc;
684 
685 	rc = spdk_bdev_unregister_by_name(name, &malloc_if, cb_fn, cb_arg);
686 	if (rc != 0) {
687 		cb_fn(cb_arg, rc);
688 	}
689 }
690 
691 static int
692 malloc_completion_poller(void *ctx)
693 {
694 	struct malloc_channel *ch = ctx;
695 	struct malloc_task *task;
696 	TAILQ_HEAD(, malloc_task) completed_tasks;
697 	uint32_t num_completions = 0;
698 
699 	TAILQ_INIT(&completed_tasks);
700 	TAILQ_SWAP(&completed_tasks, &ch->completed_tasks, malloc_task, tailq);
701 
702 	while (!TAILQ_EMPTY(&completed_tasks)) {
703 		task = TAILQ_FIRST(&completed_tasks);
704 		TAILQ_REMOVE(&completed_tasks, task, tailq);
705 		spdk_bdev_io_complete(spdk_bdev_io_from_ctx(task), task->status);
706 		num_completions++;
707 	}
708 
709 	return num_completions > 0 ? SPDK_POLLER_BUSY : SPDK_POLLER_IDLE;
710 }
711 
712 static int
713 malloc_create_channel_cb(void *io_device, void *ctx)
714 {
715 	struct malloc_channel *ch = ctx;
716 
717 	ch->accel_channel = spdk_accel_get_io_channel();
718 	if (!ch->accel_channel) {
719 		SPDK_ERRLOG("Failed to get accel framework's IO channel\n");
720 		return -ENOMEM;
721 	}
722 
723 	ch->completion_poller = SPDK_POLLER_REGISTER(malloc_completion_poller, ch, 0);
724 	if (!ch->completion_poller) {
725 		SPDK_ERRLOG("Failed to register malloc completion poller\n");
726 		spdk_put_io_channel(ch->accel_channel);
727 		return -ENOMEM;
728 	}
729 
730 	TAILQ_INIT(&ch->completed_tasks);
731 
732 	return 0;
733 }
734 
735 static void
736 malloc_destroy_channel_cb(void *io_device, void *ctx)
737 {
738 	struct malloc_channel *ch = ctx;
739 
740 	assert(TAILQ_EMPTY(&ch->completed_tasks));
741 
742 	spdk_put_io_channel(ch->accel_channel);
743 	spdk_poller_unregister(&ch->completion_poller);
744 }
745 
746 static int
747 bdev_malloc_initialize(void)
748 {
749 	/* This needs to be reset for each reinitialization of submodules.
750 	 * Otherwise after enough devices or reinitializations the value gets too high.
751 	 * TODO: Make malloc bdev name mandatory and remove this counter. */
752 	malloc_disk_count = 0;
753 
754 	spdk_io_device_register(&g_malloc_disks, malloc_create_channel_cb,
755 				malloc_destroy_channel_cb, sizeof(struct malloc_channel),
756 				"bdev_malloc");
757 
758 	return 0;
759 }
760 
761 static void
762 bdev_malloc_deinitialize(void)
763 {
764 	spdk_io_device_unregister(&g_malloc_disks, NULL);
765 }
766 
767 SPDK_LOG_REGISTER_COMPONENT(bdev_malloc)
768