sys/dev/md/md.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: (Beerware AND BSD-3-Clause)
   3  *
   4  * ----------------------------------------------------------------------------
   5  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
   6  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
   7  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
   8  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
   9  * ----------------------------------------------------------------------------
  10  *
  11  * $FreeBSD$
  12  *
  13  */
  14
  15 /*-
  16  * The following functions are based in the vn(4) driver: mdstart_swap(),
  17  * mdstart_vnode(), mdcreate_swap(), mdcreate_vnode() and mddestroy(),
  18  * and as such under the following copyright:
  19  *
  20  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
  21  * Copyright (c) 1990, 1993
  22  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  23  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
  24  * All rights reserved.
  25  *
  26  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  27  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  28  * Science Department.
  29  *
  30  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  31  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  32  *
  33  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  34  * modification, are permitted provided that the following conditions
  35  * are met:
  36  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  37  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  38  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  39  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  40  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  41  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  42  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  43  *    without specific prior written permission.
  44  *
  45  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  46  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  47  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  48  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  49  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  50  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  51  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  52  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  53  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  54  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  55  * SUCH DAMAGE.
  56  *
  57  * from: Utah Hdr: vn.c 1.13 94/04/02
  58  *
  59  *      from: @(#)vn.c  8.6 (Berkeley) 4/1/94
  60  * From: src/sys/dev/vn/vn.c,v 1.122 2000/12/16 16:06:03
  61  */
  62
  63 #include "opt_rootdevname.h"
  64 #include "opt_geom.h"
  65 #include "opt_md.h"
  66
  67 #include <sys/param.h>
  68 #include <sys/systm.h>
  69 #include <sys/bio.h>
  70 #include <sys/buf.h>
  71 #include <sys/conf.h>
  72 #include <sys/devicestat.h>
  73 #include <sys/fcntl.h>
  74 #include <sys/kernel.h>
  75 #include <sys/kthread.h>
  76 #include <sys/limits.h>
  77 #include <sys/linker.h>
  78 #include <sys/lock.h>
  79 #include <sys/malloc.h>
  80 #include <sys/mdioctl.h>
  81 #include <sys/mount.h>
  82 #include <sys/mutex.h>
  83 #include <sys/sx.h>
  84 #include <sys/namei.h>
  85 #include <sys/proc.h>
  86 #include <sys/queue.h>
  87 #include <sys/rwlock.h>
  88 #include <sys/sbuf.h>
  89 #include <sys/sched.h>
  90 #include <sys/sf_buf.h>
  91 #include <sys/sysctl.h>
  92 #include <sys/uio.h>
  93 #include <sys/vnode.h>
  94 #include <sys/disk.h>
  95
  96 #include <geom/geom.h>
  97 #include <geom/geom_int.h>
  98
  99 #include <vm/vm.h>
 100 #include <vm/vm_param.h>
 101 #include <vm/vm_object.h>
 102 #include <vm/vm_page.h>
 103 #include <vm/vm_pager.h>
 104 #include <vm/swap_pager.h>
 105 #include <vm/uma.h>
 106
 107 #include <machine/bus.h>
 108
 109 #define MD_MODVER 1
 110
 111 #define MD_SHUTDOWN     0x10000         /* Tell worker thread to terminate. */
 112 #define MD_EXITING      0x20000         /* Worker thread is exiting. */
 113 #define MD_PROVIDERGONE 0x40000         /* Safe to free the softc */
 114
 115 #ifndef MD_NSECT
 116 #define MD_NSECT (10000 * 2)
 117 #endif
 118
 119 struct md_req {
 120         unsigned        md_unit;        /* unit number */
 121         enum md_types   md_type;        /* type of disk */
 122         off_t           md_mediasize;   /* size of disk in bytes */
 123         unsigned        md_sectorsize;  /* sectorsize */
 124         unsigned        md_options;     /* options */
 125         int             md_fwheads;     /* firmware heads */
 126         int             md_fwsectors;   /* firmware sectors */
 127         char            *md_file;       /* pathname of file to mount */
 128         enum uio_seg    md_file_seg;    /* location of md_file */
 129         char            *md_label;      /* label of the device (userspace) */
 130         int             *md_units;      /* pointer to units array (kernel) */
 131         size_t          md_units_nitems; /* items in md_units array */
 132 };
 133
 134 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
 135 struct md_ioctl32 {
 136         unsigned        md_version;
 137         unsigned        md_unit;
 138         enum md_types   md_type;
 139         uint32_t        md_file;
 140         off_t           md_mediasize;
 141         unsigned        md_sectorsize;
 142         unsigned        md_options;
 143         uint64_t        md_base;
 144         int             md_fwheads;
 145         int             md_fwsectors;
 146         uint32_t        md_label;
 147         int             md_pad[MDNPAD];
 148 } __attribute__((__packed__));
 149 CTASSERT((sizeof(struct md_ioctl32)) == 436);
 150
 151 #define MDIOCATTACH_32  _IOC_NEWTYPE(MDIOCATTACH, struct md_ioctl32)
 152 #define MDIOCDETACH_32  _IOC_NEWTYPE(MDIOCDETACH, struct md_ioctl32)
 153 #define MDIOCQUERY_32   _IOC_NEWTYPE(MDIOCQUERY, struct md_ioctl32)
 154 #define MDIOCRESIZE_32  _IOC_NEWTYPE(MDIOCRESIZE, struct md_ioctl32)
 155 #endif /* COMPAT_FREEBSD32 */
 156
 157 static MALLOC_DEFINE(M_MD, "md_disk", "Memory Disk");
 158 static MALLOC_DEFINE(M_MDSECT, "md_sectors", "Memory Disk Sectors");
 159
 160 static int md_debug;
 161 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, mddebug, CTLFLAG_RW, &md_debug, 0,
 162     "Enable md(4) debug messages");
 163 static int md_malloc_wait;
 164 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, md_malloc_wait, CTLFLAG_RW, &md_malloc_wait, 0,
 165     "Allow malloc to wait for memory allocations");
 166
 167 #if defined(MD_ROOT) && !defined(MD_ROOT_FSTYPE)
 168 #define MD_ROOT_FSTYPE  "ufs"
 169 #endif
 170
 171 #if defined(MD_ROOT)
 172 /*
 173  * Preloaded image gets put here.
 174  */
 175 #if defined(MD_ROOT_SIZE)
 176 /*
 177  * We put the mfs_root symbol into the oldmfs section of the kernel object file.
 178  * Applications that patch the object with the image can determine
 179  * the size looking at the oldmfs section size within the kernel.
 180  */
 181 u_char mfs_root[MD_ROOT_SIZE*1024] __attribute__ ((section ("oldmfs")));
 182 const int mfs_root_size = sizeof(mfs_root);
 183 #elif defined(MD_ROOT_MEM)
 184 /* MD region already mapped in the memory */
 185 u_char *mfs_root;
 186 int mfs_root_size;
 187 #else
 188 extern volatile u_char __weak_symbol mfs_root;
 189 extern volatile u_char __weak_symbol mfs_root_end;
 190 __GLOBL(mfs_root);
 191 __GLOBL(mfs_root_end);
 192 #define mfs_root_size ((uintptr_t)(&mfs_root_end - &mfs_root))
 193 #endif
 194 #endif
 195
 196 static g_init_t g_md_init;
 197 static g_fini_t g_md_fini;
 198 static g_start_t g_md_start;
 199 static g_access_t g_md_access;
 200 static void g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent,
 201     struct g_geom *gp, struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp);
 202 static g_provgone_t g_md_providergone;
 203
 204 static struct cdev *status_dev = NULL;
 205 static struct sx md_sx;
 206 static struct unrhdr *md_uh;
 207
 208 static d_ioctl_t mdctlioctl;
 209
 210 static struct cdevsw mdctl_cdevsw = {
 211         .d_version =    D_VERSION,
 212         .d_ioctl =      mdctlioctl,
 213         .d_name =       MD_NAME,
 214 };
 215
 216 struct g_class g_md_class = {
 217         .name = "MD",
 218         .version = G_VERSION,
 219         .init = g_md_init,
 220         .fini = g_md_fini,
 221         .start = g_md_start,
 222         .access = g_md_access,
 223         .dumpconf = g_md_dumpconf,
 224         .providergone = g_md_providergone,
 225 };
 226
 227 DECLARE_GEOM_CLASS(g_md_class, g_md);
 228
 229
 230 static LIST_HEAD(, md_s) md_softc_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(md_softc_list);
 231
 232 #define NINDIR  (PAGE_SIZE / sizeof(uintptr_t))
 233 #define NMASK   (NINDIR-1)
 234 static int nshift;
 235
 236 static uma_zone_t md_pbuf_zone;
 237
 238 struct indir {
 239         uintptr_t       *array;
 240         u_int           total;
 241         u_int           used;
 242         u_int           shift;
 243 };
 244
 245 struct md_s {
 246         int unit;
 247         LIST_ENTRY(md_s) list;
 248         struct bio_queue_head bio_queue;
 249         struct mtx queue_mtx;
 250         struct cdev *dev;
 251         enum md_types type;
 252         off_t mediasize;
 253         unsigned sectorsize;
 254         unsigned opencount;
 255         unsigned fwheads;
 256         unsigned fwsectors;
 257         char ident[32];
 258         unsigned flags;
 259         char name[20];
 260         struct proc *procp;
 261         struct g_geom *gp;
 262         struct g_provider *pp;
 263         int (*start)(struct md_s *sc, struct bio *bp);
 264         struct devstat *devstat;
 265
 266         /* MD_MALLOC related fields */
 267         struct indir *indir;
 268         uma_zone_t uma;
 269
 270         /* MD_PRELOAD related fields */
 271         u_char *pl_ptr;
 272         size_t pl_len;
 273
 274         /* MD_VNODE related fields */
 275         struct vnode *vnode;
 276         char file[PATH_MAX];
 277         char label[PATH_MAX];
 278         struct ucred *cred;
 279
 280         /* MD_SWAP related fields */
 281         vm_object_t object;
 282 };
 283
 284 static struct indir *
 285 new_indir(u_int shift)
 286 {
 287         struct indir *ip;
 288
 289         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT)
 290             | M_ZERO);
 291         if (ip == NULL)
 292                 return (NULL);
 293         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 294             M_MDSECT, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
 295         if (ip->array == NULL) {
 296                 free(ip, M_MD);
 297                 return (NULL);
 298         }
 299         ip->total = NINDIR;
 300         ip->shift = shift;
 301         return (ip);
 302 }
 303
 304 static void
 305 del_indir(struct indir *ip)
 306 {
 307
 308         free(ip->array, M_MDSECT);
 309         free(ip, M_MD);
 310 }
 311
 312 static void
 313 destroy_indir(struct md_s *sc, struct indir *ip)
 314 {
 315         int i;
 316
 317         for (i = 0; i < NINDIR; i++) {
 318                 if (!ip->array[i])
 319                         continue;
 320                 if (ip->shift)
 321                         destroy_indir(sc, (struct indir*)(ip->array[i]));
 322                 else if (ip->array[i] > 255)
 323                         uma_zfree(sc->uma, (void *)(ip->array[i]));
 324         }
 325         del_indir(ip);
 326 }
 327
 328 /*
 329  * This function does the math and allocates the top level "indir" structure
 330  * for a device of "size" sectors.
 331  */
 332
 333 static struct indir *
 334 dimension(off_t size)
 335 {
 336         off_t rcnt;
 337         struct indir *ip;
 338         int layer;
 339
 340         rcnt = size;
 341         layer = 0;
 342         while (rcnt > NINDIR) {
 343                 rcnt /= NINDIR;
 344                 layer++;
 345         }
 346
 347         /*
 348          * XXX: the top layer is probably not fully populated, so we allocate
 349          * too much space for ip->array in here.
 350          */
 351         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
 352         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 353             M_MDSECT, M_WAITOK | M_ZERO);
 354         ip->total = NINDIR;
 355         ip->shift = layer * nshift;
 356         return (ip);
 357 }
 358
 359 /*
 360  * Read a given sector
 361  */
 362
 363 static uintptr_t
 364 s_read(struct indir *ip, off_t offset)
 365 {
 366         struct indir *cip;
 367         int idx;
 368         uintptr_t up;
 369
 370         if (md_debug > 1)
 371                 printf("s_read(%jd)\n", (intmax_t)offset);
 372         up = 0;
 373         for (cip = ip; cip != NULL;) {
 374                 if (cip->shift) {
 375                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 376                         up = cip->array[idx];
 377                         cip = (struct indir *)up;
 378                         continue;
 379                 }
 380                 idx = offset & NMASK;
 381                 return (cip->array[idx]);
 382         }
 383         return (0);
 384 }
 385
 386 /*
 387  * Write a given sector, prune the tree if the value is 0
 388  */
 389
 390 static int
 391 s_write(struct indir *ip, off_t offset, uintptr_t ptr)
 392 {
 393         struct indir *cip, *lip[10];
 394         int idx, li;
 395         uintptr_t up;
 396
 397         if (md_debug > 1)
 398                 printf("s_write(%jd, %p)\n", (intmax_t)offset, (void *)ptr);
 399         up = 0;
 400         li = 0;
 401         cip = ip;
 402         for (;;) {
 403                 lip[li++] = cip;
 404                 if (cip->shift) {
 405                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 406                         up = cip->array[idx];
 407                         if (up != 0) {
 408                                 cip = (struct indir *)up;
 409                                 continue;
 410                         }
 411                         /* Allocate branch */
 412                         cip->array[idx] =
 413                             (uintptr_t)new_indir(cip->shift - nshift);
 414                         if (cip->array[idx] == 0)
 415                                 return (ENOSPC);
 416                         cip->used++;
 417                         up = cip->array[idx];
 418                         cip = (struct indir *)up;
 419                         continue;
 420                 }
 421                 /* leafnode */
 422                 idx = offset & NMASK;
 423                 up = cip->array[idx];
 424                 if (up != 0)
 425                         cip->used--;
 426                 cip->array[idx] = ptr;
 427                 if (ptr != 0)
 428                         cip->used++;
 429                 break;
 430         }
 431         if (cip->used != 0 || li == 1)
 432                 return (0);
 433         li--;
 434         while (cip->used == 0 && cip != ip) {
 435                 li--;
 436                 idx = (offset >> lip[li]->shift) & NMASK;
 437                 up = lip[li]->array[idx];
 438                 KASSERT(up == (uintptr_t)cip, ("md screwed up"));
 439                 del_indir(cip);
 440                 lip[li]->array[idx] = 0;
 441                 lip[li]->used--;
 442                 cip = lip[li];
 443         }
 444         return (0);
 445 }
 446
 447
 448 static int
 449 g_md_access(struct g_provider *pp, int r, int w, int e)
 450 {
 451         struct md_s *sc;
 452
 453         sc = pp->geom->softc;
 454         if (sc == NULL) {
 455                 if (r <= 0 && w <= 0 && e <= 0)
 456                         return (0);
 457                 return (ENXIO);
 458         }
 459         r += pp->acr;
 460         w += pp->acw;
 461         e += pp->ace;
 462         if ((sc->flags & MD_READONLY) != 0 && w > 0)
 463                 return (EROFS);
 464         if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) == 0 && (r + w + e) > 0) {
 465                 sc->opencount = 1;
 466         } else if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) > 0 && (r + w + e) == 0) {
 467                 sc->opencount = 0;
 468         }
 469         return (0);
 470 }
 471
 472 static void
 473 g_md_start(struct bio *bp)
 474 {
 475         struct md_s *sc;
 476
 477         sc = bp->bio_to->geom->softc;
 478         if ((bp->bio_cmd == BIO_READ) || (bp->bio_cmd == BIO_WRITE)) {
 479                 devstat_start_transaction_bio(sc->devstat, bp);
 480         }
 481         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 482         bioq_disksort(&sc->bio_queue, bp);
 483         wakeup(sc);
 484         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 485 }
 486
 487 #define MD_MALLOC_MOVE_ZERO     1
 488 #define MD_MALLOC_MOVE_FILL     2
 489 #define MD_MALLOC_MOVE_READ     3
 490 #define MD_MALLOC_MOVE_WRITE    4
 491 #define MD_MALLOC_MOVE_CMP      5
 492
 493 static int
 494 md_malloc_move_ma(vm_page_t **mp, int *ma_offs, unsigned sectorsize,
 495     void *ptr, u_char fill, int op)
 496 {
 497         struct sf_buf *sf;
 498         vm_page_t m, *mp1;
 499         char *p, first;
 500         off_t *uc;
 501         unsigned n;
 502         int error, i, ma_offs1, sz, first_read;
 503
 504         m = NULL;
 505         error = 0;
 506         sf = NULL;
 507         /* if (op == MD_MALLOC_MOVE_CMP) { gcc */
 508                 first = 0;
 509                 first_read = 0;
 510                 uc = ptr;
 511                 mp1 = *mp;
 512                 ma_offs1 = *ma_offs;
 513         /* } */
 514         sched_pin();
 515         for (n = sectorsize; n != 0; n -= sz) {
 516                 sz = imin(PAGE_SIZE - *ma_offs, n);
 517                 if (m != **mp) {
 518                         if (sf != NULL)
 519                                 sf_buf_free(sf);
 520                         m = **mp;
 521                         sf = sf_buf_alloc(m, SFB_CPUPRIVATE |
 522                             (md_malloc_wait ? 0 : SFB_NOWAIT));
 523                         if (sf == NULL) {
 524                                 error = ENOMEM;
 525                                 break;
 526                         }
 527                 }
 528                 p = (char *)sf_buf_kva(sf) + *ma_offs;
 529                 switch (op) {
 530                 case MD_MALLOC_MOVE_ZERO:
 531                         bzero(p, sz);
 532                         break;
 533                 case MD_MALLOC_MOVE_FILL:
 534                         memset(p, fill, sz);
 535                         break;
 536                 case MD_MALLOC_MOVE_READ:
 537                         bcopy(ptr, p, sz);
 538                         cpu_flush_dcache(p, sz);
 539                         break;
 540                 case MD_MALLOC_MOVE_WRITE:
 541                         bcopy(p, ptr, sz);
 542                         break;
 543                 case MD_MALLOC_MOVE_CMP:
 544                         for (i = 0; i < sz; i++, p++) {
 545                                 if (!first_read) {
 546                                         *uc = (u_char)*p;
 547                                         first = *p;
 548                                         first_read = 1;
 549                                 } else if (*p != first) {
 550                                         error = EDOOFUS;
 551                                         break;
 552                                 }
 553                         }
 554                         break;
 555                 default:
 556                         KASSERT(0, ("md_malloc_move_ma unknown op %d\n", op));
 557                         break;
 558                 }
 559                 if (error != 0)
 560                         break;
 561                 *ma_offs += sz;
 562                 *ma_offs %= PAGE_SIZE;
 563                 if (*ma_offs == 0)
 564                         (*mp)++;
 565                 ptr = (char *)ptr + sz;
 566         }
 567
 568         if (sf != NULL)
 569                 sf_buf_free(sf);
 570         sched_unpin();
 571         if (op == MD_MALLOC_MOVE_CMP && error != 0) {
 572                 *mp = mp1;
 573                 *ma_offs = ma_offs1;
 574         }
 575         return (error);
 576 }
 577
 578 static int
 579 md_malloc_move_vlist(bus_dma_segment_t **pvlist, int *pma_offs,
 580     unsigned len, void *ptr, u_char fill, int op)
 581 {
 582         bus_dma_segment_t *vlist;
 583         uint8_t *p, *end, first;
 584         off_t *uc;
 585         int ma_offs, seg_len;
 586
 587         vlist = *pvlist;
 588         ma_offs = *pma_offs;
 589         uc = ptr;
 590
 591         for (; len != 0; len -= seg_len) {
 592                 seg_len = imin(vlist->ds_len - ma_offs, len);
 593                 p = (uint8_t *)(uintptr_t)vlist->ds_addr + ma_offs;
 594                 switch (op) {
 595                 case MD_MALLOC_MOVE_ZERO:
 596                         bzero(p, seg_len);
 597                         break;
 598                 case MD_MALLOC_MOVE_FILL:
 599                         memset(p, fill, seg_len);
 600                         break;
 601                 case MD_MALLOC_MOVE_READ:
 602                         bcopy(ptr, p, seg_len);
 603                         cpu_flush_dcache(p, seg_len);
 604                         break;
 605                 case MD_MALLOC_MOVE_WRITE:
 606                         bcopy(p, ptr, seg_len);
 607                         break;
 608                 case MD_MALLOC_MOVE_CMP:
 609                         end = p + seg_len;
 610                         first = *uc = *p;
 611                         /* Confirm all following bytes match the first */
 612                         while (++p < end) {
 613                                 if (*p != first)
 614                                         return (EDOOFUS);
 615                         }
 616                         break;
 617                 default:
 618                         KASSERT(0, ("md_malloc_move_vlist unknown op %d\n", op));
 619                         break;
 620                 }
 621
 622                 ma_offs += seg_len;
 623                 if (ma_offs == vlist->ds_len) {
 624                         ma_offs = 0;
 625                         vlist++;
 626                 }
 627                 ptr = (uint8_t *)ptr + seg_len;
 628         }
 629         *pvlist = vlist;
 630         *pma_offs = ma_offs;
 631
 632         return (0);
 633 }
 634
 635 static int
 636 mdstart_malloc(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 637 {
 638         u_char *dst;
 639         vm_page_t *m;
 640         bus_dma_segment_t *vlist;
 641         int i, error, error1, ma_offs, notmapped;
 642         off_t secno, nsec, uc;
 643         uintptr_t sp, osp;
 644
 645         switch (bp->bio_cmd) {
 646         case BIO_READ:
 647         case BIO_WRITE:
 648         case BIO_DELETE:
 649                 break;
 650         default:
 651                 return (EOPNOTSUPP);
 652         }
 653
 654         notmapped = (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0;
 655         vlist = (bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0 ?
 656             (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data : NULL;
 657         if (notmapped) {
 658                 m = bp->bio_ma;
 659                 ma_offs = bp->bio_ma_offset;
 660                 dst = NULL;
 661                 KASSERT(vlist == NULL, ("vlists cannot be unmapped"));
 662         } else if (vlist != NULL) {
 663                 ma_offs = bp->bio_ma_offset;
 664                 dst = NULL;
 665         } else {
 666                 dst = bp->bio_data;
 667         }
 668
 669         nsec = bp->bio_length / sc->sectorsize;
 670         secno = bp->bio_offset / sc->sectorsize;
 671         error = 0;
 672         while (nsec--) {
 673                 osp = s_read(sc->indir, secno);
 674                 if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 675                         if (osp != 0)
 676                                 error = s_write(sc->indir, secno, 0);
 677                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
 678                         if (osp == 0) {
 679                                 if (notmapped) {
 680                                         error = md_malloc_move_ma(&m, &ma_offs,
 681                                             sc->sectorsize, NULL, 0,
 682                                             MD_MALLOC_MOVE_ZERO);
 683                                 } else if (vlist != NULL) {
 684                                         error = md_malloc_move_vlist(&vlist,
 685                                             &ma_offs, sc->sectorsize, NULL, 0,
 686                                             MD_MALLOC_MOVE_ZERO);
 687                                 } else
 688                                         bzero(dst, sc->sectorsize);
 689                         } else if (osp <= 255) {
 690                                 if (notmapped) {
 691                                         error = md_malloc_move_ma(&m, &ma_offs,
 692                                             sc->sectorsize, NULL, osp,
 693                                             MD_MALLOC_MOVE_FILL);
 694                                 } else if (vlist != NULL) {
 695                                         error = md_malloc_move_vlist(&vlist,
 696                                             &ma_offs, sc->sectorsize, NULL, osp,
 697                                             MD_MALLOC_MOVE_FILL);
 698                                 } else
 699                                         memset(dst, osp, sc->sectorsize);
 700                         } else {
 701                                 if (notmapped) {
 702                                         error = md_malloc_move_ma(&m, &ma_offs,
 703                                             sc->sectorsize, (void *)osp, 0,
 704                                             MD_MALLOC_MOVE_READ);
 705                                 } else if (vlist != NULL) {
 706                                         error = md_malloc_move_vlist(&vlist,
 707                                             &ma_offs, sc->sectorsize,
 708                                             (void *)osp, 0,
 709                                             MD_MALLOC_MOVE_READ);
 710                                 } else {
 711                                         bcopy((void *)osp, dst, sc->sectorsize);
 712                                         cpu_flush_dcache(dst, sc->sectorsize);
 713                                 }
 714                         }
 715                         osp = 0;
 716                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
 717                         if (sc->flags & MD_COMPRESS) {
 718                                 if (notmapped) {
 719                                         error1 = md_malloc_move_ma(&m, &ma_offs,
 720                                             sc->sectorsize, &uc, 0,
 721                                             MD_MALLOC_MOVE_CMP);
 722                                         i = error1 == 0 ? sc->sectorsize : 0;
 723                                 } else if (vlist != NULL) {
 724                                         error1 = md_malloc_move_vlist(&vlist,
 725                                             &ma_offs, sc->sectorsize, &uc, 0,
 726                                             MD_MALLOC_MOVE_CMP);
 727                                         i = error1 == 0 ? sc->sectorsize : 0;
 728                                 } else {
 729                                         uc = dst[0];
 730                                         for (i = 1; i < sc->sectorsize; i++) {
 731                                                 if (dst[i] != uc)
 732                                                         break;
 733                                         }
 734                                 }
 735                         } else {
 736                                 i = 0;
 737                                 uc = 0;
 738                         }
 739                         if (i == sc->sectorsize) {
 740                                 if (osp != uc)
 741                                         error = s_write(sc->indir, secno, uc);
 742                         } else {
 743                                 if (osp <= 255) {
 744                                         sp = (uintptr_t)uma_zalloc(sc->uma,
 745                                             md_malloc_wait ? M_WAITOK :
 746                                             M_NOWAIT);
 747                                         if (sp == 0) {
 748                                                 error = ENOSPC;
 749                                                 break;
 750                                         }
 751                                         if (notmapped) {
 752                                                 error = md_malloc_move_ma(&m,
 753                                                     &ma_offs, sc->sectorsize,
 754                                                     (void *)sp, 0,
 755                                                     MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 756                                         } else if (vlist != NULL) {
 757                                                 error = md_malloc_move_vlist(
 758                                                     &vlist, &ma_offs,
 759                                                     sc->sectorsize, (void *)sp,
 760                                                     0, MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 761                                         } else {
 762                                                 bcopy(dst, (void *)sp,
 763                                                     sc->sectorsize);
 764                                         }
 765                                         error = s_write(sc->indir, secno, sp);
 766                                 } else {
 767                                         if (notmapped) {
 768                                                 error = md_malloc_move_ma(&m,
 769                                                     &ma_offs, sc->sectorsize,
 770                                                     (void *)osp, 0,
 771                                                     MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 772                                         } else if (vlist != NULL) {
 773                                                 error = md_malloc_move_vlist(
 774                                                     &vlist, &ma_offs,
 775                                                     sc->sectorsize, (void *)osp,
 776                                                     0, MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 777                                         } else {
 778                                                 bcopy(dst, (void *)osp,
 779                                                     sc->sectorsize);
 780                                         }
 781                                         osp = 0;
 782                                 }
 783                         }
 784                 } else {
 785                         error = EOPNOTSUPP;
 786                 }
 787                 if (osp > 255)
 788                         uma_zfree(sc->uma, (void*)osp);
 789                 if (error != 0)
 790                         break;
 791                 secno++;
 792                 if (!notmapped && vlist == NULL)
 793                         dst += sc->sectorsize;
 794         }
 795         bp->bio_resid = 0;
 796         return (error);
 797 }
 798
 799 static void
 800 mdcopyto_vlist(void *src, bus_dma_segment_t *vlist, off_t offset, off_t len)
 801 {
 802         off_t seg_len;
 803
 804         while (offset >= vlist->ds_len) {
 805                 offset -= vlist->ds_len;
 806                 vlist++;
 807         }
 808
 809         while (len != 0) {
 810                 seg_len = omin(len, vlist->ds_len - offset);
 811                 bcopy(src, (void *)(uintptr_t)(vlist->ds_addr + offset),
 812                     seg_len);
 813                 offset = 0;
 814                 src = (uint8_t *)src + seg_len;
 815                 len -= seg_len;
 816                 vlist++;
 817         }
 818 }
 819
 820 static void
 821 mdcopyfrom_vlist(bus_dma_segment_t *vlist, off_t offset, void *dst, off_t len)
 822 {
 823         off_t seg_len;
 824
 825         while (offset >= vlist->ds_len) {
 826                 offset -= vlist->ds_len;
 827                 vlist++;
 828         }
 829
 830         while (len != 0) {
 831                 seg_len = omin(len, vlist->ds_len - offset);
 832                 bcopy((void *)(uintptr_t)(vlist->ds_addr + offset), dst,
 833                     seg_len);
 834                 offset = 0;
 835                 dst = (uint8_t *)dst + seg_len;
 836                 len -= seg_len;
 837                 vlist++;
 838         }
 839 }
 840
 841 static int
 842 mdstart_preload(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 843 {
 844         uint8_t *p;
 845
 846         p = sc->pl_ptr + bp->bio_offset;
 847         switch (bp->bio_cmd) {
 848         case BIO_READ:
 849                 if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
 850                         mdcopyto_vlist(p, (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data,
 851                             bp->bio_ma_offset, bp->bio_length);
 852                 } else {
 853                         bcopy(p, bp->bio_data, bp->bio_length);
 854                 }
 855                 cpu_flush_dcache(bp->bio_data, bp->bio_length);
 856                 break;
 857         case BIO_WRITE:
 858                 if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
 859                         mdcopyfrom_vlist((bus_dma_segment_t *)bp->bio_data,
 860                             bp->bio_ma_offset, p, bp->bio_length);
 861                 } else {
 862                         bcopy(bp->bio_data, p, bp->bio_length);
 863                 }
 864                 break;
 865         }
 866         bp->bio_resid = 0;
 867         return (0);
 868 }
 869
 870 static int
 871 mdstart_vnode(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 872 {
 873         int error;
 874         struct uio auio;
 875         struct iovec aiov;
 876         struct iovec *piov;
 877         struct mount *mp;
 878         struct vnode *vp;
 879         struct buf *pb;
 880         bus_dma_segment_t *vlist;
 881         struct thread *td;
 882         off_t iolen, iostart, len, zerosize;
 883         int ma_offs, npages;
 884
 885         switch (bp->bio_cmd) {
 886         case BIO_READ:
 887                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 888                 break;
 889         case BIO_WRITE:
 890         case BIO_DELETE:
 891                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 892                 break;
 893         case BIO_FLUSH:
 894                 break;
 895         default:
 896                 return (EOPNOTSUPP);
 897         }
 898
 899         td = curthread;
 900         vp = sc->vnode;
 901         pb = NULL;
 902         piov = NULL;
 903         ma_offs = bp->bio_ma_offset;
 904         len = bp->bio_length;
 905
 906         /*
 907          * VNODE I/O
 908          *
 909          * If an error occurs, we set BIO_ERROR but we do not set
 910          * B_INVAL because (for a write anyway), the buffer is
 911          * still valid.
 912          */
 913
 914         if (bp->bio_cmd == BIO_FLUSH) {
 915                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 916                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 917                 error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 918                 VOP_UNLOCK(vp);
 919                 vn_finished_write(mp);
 920                 return (error);
 921         }
 922
 923         auio.uio_offset = (vm_ooffset_t)bp->bio_offset;
 924         auio.uio_resid = bp->bio_length;
 925         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 926         auio.uio_td = td;
 927
 928         if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 929                 /*
 930                  * Emulate BIO_DELETE by writing zeros.
 931                  */
 932                 zerosize = ZERO_REGION_SIZE -
 933                     (ZERO_REGION_SIZE % sc->sectorsize);
 934                 auio.uio_iovcnt = howmany(bp->bio_length, zerosize);
 935                 piov = malloc(sizeof(*piov) * auio.uio_iovcnt, M_MD, M_WAITOK);
 936                 auio.uio_iov = piov;
 937                 while (len > 0) {
 938                         piov->iov_base = __DECONST(void *, zero_region);
 939                         piov->iov_len = len;
 940                         if (len > zerosize)
 941                                 piov->iov_len = zerosize;
 942                         len -= piov->iov_len;
 943                         piov++;
 944                 }
 945                 piov = auio.uio_iov;
 946         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
 947                 piov = malloc(sizeof(*piov) * bp->bio_ma_n, M_MD, M_WAITOK);
 948                 auio.uio_iov = piov;
 949                 vlist = (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data;
 950                 while (len > 0) {
 951                         piov->iov_base = (void *)(uintptr_t)(vlist->ds_addr +
 952                             ma_offs);
 953                         piov->iov_len = vlist->ds_len - ma_offs;
 954                         if (piov->iov_len > len)
 955                                 piov->iov_len = len;
 956                         len -= piov->iov_len;
 957                         ma_offs = 0;
 958                         vlist++;
 959                         piov++;
 960                 }
 961                 auio.uio_iovcnt = piov - auio.uio_iov;
 962                 piov = auio.uio_iov;
 963         } else if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
 964                 pb = uma_zalloc(md_pbuf_zone, M_WAITOK);
 965                 bp->bio_resid = len;
 966 unmapped_step:
 967                 npages = atop(min(MAXPHYS, round_page(len + (ma_offs &
 968                     PAGE_MASK))));
 969                 iolen = min(ptoa(npages) - (ma_offs & PAGE_MASK), len);
 970                 KASSERT(iolen > 0, ("zero iolen"));
 971                 pmap_qenter((vm_offset_t)pb->b_data,
 972                     &bp->bio_ma[atop(ma_offs)], npages);
 973                 aiov.iov_base = (void *)((vm_offset_t)pb->b_data +
 974                     (ma_offs & PAGE_MASK));
 975                 aiov.iov_len = iolen;
 976                 auio.uio_iov = &aiov;
 977                 auio.uio_iovcnt = 1;
 978                 auio.uio_resid = iolen;
 979         } else {
 980                 aiov.iov_base = bp->bio_data;
 981                 aiov.iov_len = bp->bio_length;
 982                 auio.uio_iov = &aiov;
 983                 auio.uio_iovcnt = 1;
 984         }
 985         iostart = auio.uio_offset;
 986         if (auio.uio_rw == UIO_READ) {
 987                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 988                 error = VOP_READ(vp, &auio, 0, sc->cred);
 989                 VOP_UNLOCK(vp);
 990         } else {
 991                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 992                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 993                 error = VOP_WRITE(vp, &auio, sc->flags & MD_ASYNC ? 0 : IO_SYNC,
 994                     sc->cred);
 995                 VOP_UNLOCK(vp);
 996                 vn_finished_write(mp);
 997                 if (error == 0)
 998                         sc->flags &= ~MD_VERIFY;
 999         }
1000
1001         /* When MD_CACHE is set, try to avoid double-caching the data. */
1002         if (error == 0 && (sc->flags & MD_CACHE) == 0)
1003                 VOP_ADVISE(vp, iostart, auio.uio_offset - 1,
1004                     POSIX_FADV_DONTNEED);
1005
1006         if (pb != NULL) {
1007                 pmap_qremove((vm_offset_t)pb->b_data, npages);
1008                 if (error == 0) {
1009                         len -= iolen;
1010                         bp->bio_resid -= iolen;
1011                         ma_offs += iolen;
1012                         if (len > 0)
1013                                 goto unmapped_step;
1014                 }
1015                 uma_zfree(md_pbuf_zone, pb);
1016         }
1017
1018         free(piov, M_MD);
1019         if (pb == NULL)
1020                 bp->bio_resid = auio.uio_resid;
1021         return (error);
1022 }
1023
1024 static int
1025 mdstart_swap(struct md_s *sc, struct bio *bp)
1026 {
1027         vm_page_t m;
1028         u_char *p;
1029         vm_pindex_t i, lastp;
1030         bus_dma_segment_t *vlist;
1031         int rv, ma_offs, offs, len, lastend;
1032
1033         switch (bp->bio_cmd) {
1034         case BIO_READ:
1035         case BIO_WRITE:
1036         case BIO_DELETE:
1037                 break;
1038         default:
1039                 return (EOPNOTSUPP);
1040         }
1041
1042         p = bp->bio_data;
1043         ma_offs = (bp->bio_flags & (BIO_UNMAPPED|BIO_VLIST)) != 0 ?
1044             bp->bio_ma_offset : 0;
1045         vlist = (bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0 ?
1046             (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data : NULL;
1047
1048         /*
1049          * offs is the offset at which to start operating on the
1050          * next (ie, first) page.  lastp is the last page on
1051          * which we're going to operate.  lastend is the ending
1052          * position within that last page (ie, PAGE_SIZE if
1053          * we're operating on complete aligned pages).
1054          */
1055         offs = bp->bio_offset % PAGE_SIZE;
1056         lastp = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) / PAGE_SIZE;
1057         lastend = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) % PAGE_SIZE + 1;
1058
1059         rv = VM_PAGER_OK;
1060         vm_object_pip_add(sc->object, 1);
1061         for (i = bp->bio_offset / PAGE_SIZE; i <= lastp; i++) {
1062                 len = ((i == lastp) ? lastend : PAGE_SIZE) - offs;
1063                 m = vm_page_grab_unlocked(sc->object, i, VM_ALLOC_SYSTEM);
1064                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
1065                         if (vm_page_all_valid(m))
1066                                 rv = VM_PAGER_OK;
1067                         else
1068                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1069                                     NULL, NULL);
1070                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1071                                 VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1072                                 vm_page_free(m);
1073                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1074                                 break;
1075                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL) {
1076                                 /*
1077                                  * Pager does not have the page.  Zero
1078                                  * the allocated page, and mark it as
1079                                  * valid. Do not set dirty, the page
1080                                  * can be recreated if thrown out.
1081                                  */
1082                                 pmap_zero_page(m);
1083                                 vm_page_valid(m);
1084                         }
1085                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
1086                                 pmap_copy_pages(&m, offs, bp->bio_ma,
1087                                     ma_offs, len);
1088                         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
1089                                 physcopyout_vlist(VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs,
1090                                     vlist, ma_offs, len);
1091                                 cpu_flush_dcache(p, len);
1092                         } else {
1093                                 physcopyout(VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, p, len);
1094                                 cpu_flush_dcache(p, len);
1095                         }
1096                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
1097                         if (len == PAGE_SIZE || vm_page_all_valid(m))
1098                                 rv = VM_PAGER_OK;
1099                         else
1100                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1101                                     NULL, NULL);
1102                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1103                                 VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1104                                 vm_page_free(m);
1105                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1106                                 break;
1107                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL)
1108                                 pmap_zero_page(m);
1109
1110                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
1111                                 pmap_copy_pages(bp->bio_ma, ma_offs, &m,
1112                                     offs, len);
1113                         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
1114                                 physcopyin_vlist(vlist, ma_offs,
1115                                     VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, len);
1116                         } else {
1117                                 physcopyin(p, VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, len);
1118                         }
1119
1120                         vm_page_valid(m);
1121                         vm_page_set_dirty(m);
1122                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
1123                         if (len == PAGE_SIZE || vm_page_all_valid(m))
1124                                 rv = VM_PAGER_OK;
1125                         else
1126                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1127                                     NULL, NULL);
1128                         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1129                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1130                                 vm_page_free(m);
1131                                 VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1132                                 break;
1133                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL) {
1134                                 vm_page_free(m);
1135                                 m = NULL;
1136                         } else {
1137                                 /* Page is valid. */
1138                                 if (len != PAGE_SIZE) {
1139                                         pmap_zero_page_area(m, offs, len);
1140                                         vm_page_set_dirty(m);
1141                                 } else {
1142                                         vm_pager_page_unswapped(m);
1143                                         vm_page_free(m);
1144                                         m = NULL;
1145                                 }
1146                         }
1147                         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1148                 }
1149                 if (m != NULL) {
1150                         vm_page_xunbusy(m);
1151
1152                         /*
1153                          * The page may be deactivated prior to setting
1154                          * PGA_REFERENCED, but in this case it will be
1155                          * reactivated by the page daemon.
1156                          */
1157                         if (vm_page_active(m))
1158                                 vm_page_reference(m);
1159                         else
1160                                 vm_page_activate(m);
1161                 }
1162
1163                 /* Actions on further pages start at offset 0 */
1164                 p += PAGE_SIZE - offs;
1165                 offs = 0;
1166                 ma_offs += len;
1167         }
1168         vm_object_pip_wakeup(sc->object);
1169         return (rv != VM_PAGER_ERROR ? 0 : ENOSPC);
1170 }
1171
1172 static int
1173 mdstart_null(struct md_s *sc, struct bio *bp)
1174 {
1175
1176         switch (bp->bio_cmd) {
1177         case BIO_READ:
1178                 bzero(bp->bio_data, bp->bio_length);
1179                 cpu_flush_dcache(bp->bio_data, bp->bio_length);
1180                 break;
1181         case BIO_WRITE:
1182                 break;
1183         }
1184         bp->bio_resid = 0;
1185         return (0);
1186 }
1187
1188 static void
1189 md_kthread(void *arg)
1190 {
1191         struct md_s *sc;
1192         struct bio *bp;
1193         int error;
1194
1195         sc = arg;
1196         thread_lock(curthread);
1197         sched_prio(curthread, PRIBIO);
1198         thread_unlock(curthread);
1199         if (sc->type == MD_VNODE)
1200                 curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF;
1201
1202         for (;;) {
1203                 mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1204                 if (sc->flags & MD_SHUTDOWN) {
1205                         sc->flags |= MD_EXITING;
1206                         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1207                         kproc_exit(0);
1208                 }
1209                 bp = bioq_takefirst(&sc->bio_queue);
1210                 if (!bp) {
1211                         msleep(sc, &sc->queue_mtx, PRIBIO | PDROP, "mdwait", 0);
1212                         continue;
1213                 }
1214                 mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1215                 if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
1216                         int isv = ((sc->flags & MD_VERIFY) != 0);
1217
1218                         if ((sc->fwsectors && sc->fwheads &&
1219                             (g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwsectors",
1220                             sc->fwsectors) ||
1221                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwheads",
1222                             sc->fwheads))) ||
1223                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::candelete", 1))
1224                                 error = -1;
1225                         else if (sc->ident[0] != '\0' &&
1226                             g_handleattr_str(bp, "GEOM::ident", sc->ident))
1227                                 error = -1;
1228                         else if (g_handleattr_int(bp, "MNT::verified", isv))
1229                                 error = -1;
1230                         else
1231                                 error = EOPNOTSUPP;
1232                 } else {
1233                         error = sc->start(sc, bp);
1234                 }
1235
1236                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ || bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
1237                         /*
1238                          * Devstat uses (bio_bcount, bio_resid) for
1239                          * determining the length of the completed part of
1240                          * the i/o.  g_io_deliver() will translate from
1241                          * bio_completed to that, but it also destroys the
1242                          * bio so we must do our own translation.
1243                          */
1244                         bp->bio_bcount = bp->bio_length;
1245                         bp->bio_resid = (error == -1 ? bp->bio_bcount : 0);
1246                         devstat_end_transaction_bio(sc->devstat, bp);
1247                 }
1248                 if (error != -1) {
1249                         bp->bio_completed = bp->bio_length;
1250                         g_io_deliver(bp, error);
1251                 }
1252         }
1253 }
1254
1255 static struct md_s *
1256 mdfind(int unit)
1257 {
1258         struct md_s *sc;
1259
1260         LIST_FOREACH(sc, &md_softc_list, list) {
1261                 if (sc->unit == unit)
1262                         break;
1263         }
1264         return (sc);
1265 }
1266
1267 static struct md_s *
1268 mdnew(int unit, int *errp, enum md_types type)
1269 {
1270         struct md_s *sc;
1271         int error;
1272
1273         *errp = 0;
1274         if (unit == -1)
1275                 unit = alloc_unr(md_uh);
1276         else
1277                 unit = alloc_unr_specific(md_uh, unit);
1278
1279         if (unit == -1) {
1280                 *errp = EBUSY;
1281                 return (NULL);
1282         }
1283
1284         sc = (struct md_s *)malloc(sizeof *sc, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
1285         sc->type = type;
1286         bioq_init(&sc->bio_queue);
1287         mtx_init(&sc->queue_mtx, "md bio queue", NULL, MTX_DEF);
1288         sc->unit = unit;
1289         sprintf(sc->name, "md%d", unit);
1290         LIST_INSERT_HEAD(&md_softc_list, sc, list);
1291         error = kproc_create(md_kthread, sc, &sc->procp, 0, 0,"%s", sc->name);
1292         if (error == 0)
1293                 return (sc);
1294         LIST_REMOVE(sc, list);
1295         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
1296         free_unr(md_uh, sc->unit);
1297         free(sc, M_MD);
1298         *errp = error;
1299         return (NULL);
1300 }
1301
1302 static void
1303 mdinit(struct md_s *sc)
1304 {
1305         struct g_geom *gp;
1306         struct g_provider *pp;
1307
1308         g_topology_lock();
1309         gp = g_new_geomf(&g_md_class, "md%d", sc->unit);
1310         gp->softc = sc;
1311         pp = g_new_providerf(gp, "md%d", sc->unit);
1312         devstat_remove_entry(pp->stat);
1313         pp->stat = NULL;
1314         pp->flags |= G_PF_DIRECT_SEND | G_PF_DIRECT_RECEIVE;
1315         pp->mediasize = sc->mediasize;
1316         pp->sectorsize = sc->sectorsize;
1317         switch (sc->type) {
1318         case MD_MALLOC:
1319         case MD_VNODE:
1320         case MD_SWAP:
1321                 pp->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
1322                 break;
1323         case MD_PRELOAD:
1324         case MD_NULL:
1325                 break;
1326         }
1327         sc->gp = gp;
1328         sc->pp = pp;
1329         sc->devstat = devstat_new_entry("md", sc->unit, sc->sectorsize,
1330             DEVSTAT_ALL_SUPPORTED, DEVSTAT_TYPE_DIRECT, DEVSTAT_PRIORITY_MAX);
1331         sc->devstat->id = pp;
1332         g_error_provider(pp, 0);
1333         g_topology_unlock();
1334 }
1335
1336 static int
1337 mdcreate_malloc(struct md_s *sc, struct md_req *mdr)
1338 {
1339         uintptr_t sp;
1340         int error;
1341         off_t u;
1342
1343         error = 0;
1344         if (mdr->md_options & ~(MD_AUTOUNIT | MD_COMPRESS | MD_RESERVE))
1345                 return (EINVAL);
1346         if (mdr->md_sectorsize != 0 && !powerof2(mdr->md_sectorsize))
1347                 return (EINVAL);
1348         /* Compression doesn't make sense if we have reserved space */
1349         if (mdr->md_options & MD_RESERVE)
1350                 mdr->md_options &= ~MD_COMPRESS;
1351         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1352                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1353         if (mdr->md_fwheads != 0)
1354                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1355         sc->flags = mdr->md_options & (MD_COMPRESS | MD_FORCE);
1356         sc->indir = dimension(sc->mediasize / sc->sectorsize);
1357         sc->uma = uma_zcreate(sc->name, sc->sectorsize, NULL, NULL, NULL, NULL,
1358             0x1ff, 0);
1359         if (mdr->md_options & MD_RESERVE) {
1360                 off_t nsectors;
1361
1362                 nsectors = sc->mediasize / sc->sectorsize;
1363                 for (u = 0; u < nsectors; u++) {
1364                         sp = (uintptr_t)uma_zalloc(sc->uma, (md_malloc_wait ?
1365                             M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
1366                         if (sp != 0)
1367                                 error = s_write(sc->indir, u, sp);
1368                         else
1369                                 error = ENOMEM;
1370                         if (error != 0)
1371                                 break;
1372                 }
1373         }
1374         return (error);
1375 }
1376
1377
1378 static int
1379 mdsetcred(struct md_s *sc, struct ucred *cred)
1380 {
1381         char *tmpbuf;
1382         int error = 0;
1383
1384         /*
1385          * Set credits in our softc
1386          */
1387
1388         if (sc->cred)
1389                 crfree(sc->cred);
1390         sc->cred = crhold(cred);
1391
1392         /*
1393          * Horrible kludge to establish credentials for NFS  XXX.
1394          */
1395
1396         if (sc->vnode) {
1397                 struct uio auio;
1398                 struct iovec aiov;
1399
1400                 tmpbuf = malloc(sc->sectorsize, M_TEMP, M_WAITOK);
1401                 bzero(&auio, sizeof(auio));
1402
1403                 aiov.iov_base = tmpbuf;
1404                 aiov.iov_len = sc->sectorsize;
1405                 auio.uio_iov = &aiov;
1406                 auio.uio_iovcnt = 1;
1407                 auio.uio_offset = 0;
1408                 auio.uio_rw = UIO_READ;
1409                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1410                 auio.uio_resid = aiov.iov_len;
1411                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1412                 error = VOP_READ(sc->vnode, &auio, 0, sc->cred);
1413                 VOP_UNLOCK(sc->vnode);
1414                 free(tmpbuf, M_TEMP);
1415         }
1416         return (error);
1417 }
1418
1419 static int
1420 mdcreate_vnode(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1421 {
1422         struct vattr vattr;
1423         struct nameidata nd;
1424         char *fname;
1425         int error, flags;
1426
1427         fname = mdr->md_file;
1428         if (mdr->md_file_seg == UIO_USERSPACE) {
1429                 error = copyinstr(fname, sc->file, sizeof(sc->file), NULL);
1430                 if (error != 0)
1431                         return (error);
1432         } else if (mdr->md_file_seg == UIO_SYSSPACE)
1433                 strlcpy(sc->file, fname, sizeof(sc->file));
1434         else
1435                 return (EDOOFUS);
1436
1437         /*
1438          * If the user specified that this is a read only device, don't
1439          * set the FWRITE mask before trying to open the backing store.
1440          */
1441         flags = FREAD | ((mdr->md_options & MD_READONLY) ? 0 : FWRITE) \
1442             | ((mdr->md_options & MD_VERIFY) ? O_VERIFY : 0);
1443         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, sc->file, td);
1444         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
1445         if (error != 0)
1446                 return (error);
1447         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
1448         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
1449                 error = EINVAL;
1450                 goto bad;
1451         }
1452         error = VOP_GETATTR(nd.ni_vp, &vattr, td->td_ucred);
1453         if (error != 0)
1454                 goto bad;
1455         if (VOP_ISLOCKED(nd.ni_vp) != LK_EXCLUSIVE) {
1456                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
1457                 if (VN_IS_DOOMED(nd.ni_vp)) {
1458                         /* Forced unmount. */
1459                         error = EBADF;
1460                         goto bad;
1461                 }
1462         }
1463         nd.ni_vp->v_vflag |= VV_MD;
1464         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp);
1465
1466         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1467                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1468         if (mdr->md_fwheads != 0)
1469                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1470         snprintf(sc->ident, sizeof(sc->ident), "MD-DEV%ju-INO%ju",
1471             (uintmax_t)vattr.va_fsid, (uintmax_t)vattr.va_fileid);
1472         sc->flags = mdr->md_options & (MD_ASYNC | MD_CACHE | MD_FORCE |
1473             MD_VERIFY);
1474         if (!(flags & FWRITE))
1475                 sc->flags |= MD_READONLY;
1476         sc->vnode = nd.ni_vp;
1477
1478         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1479         if (error != 0) {
1480                 sc->vnode = NULL;
1481                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1482                 nd.ni_vp->v_vflag &= ~VV_MD;
1483                 goto bad;
1484         }
1485         return (0);
1486 bad:
1487         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp);
1488         (void)vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
1489         return (error);
1490 }
1491
1492 static void
1493 g_md_providergone(struct g_provider *pp)
1494 {
1495         struct md_s *sc = pp->geom->softc;
1496
1497         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1498         sc->flags |= MD_PROVIDERGONE;
1499         wakeup(&sc->flags);
1500         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1501 }
1502
1503 static int
1504 mddestroy(struct md_s *sc, struct thread *td)
1505 {
1506
1507         if (sc->gp) {
1508                 g_topology_lock();
1509                 g_wither_geom(sc->gp, ENXIO);
1510                 g_topology_unlock();
1511
1512                 mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1513                 while (!(sc->flags & MD_PROVIDERGONE))
1514                         msleep(&sc->flags, &sc->queue_mtx, PRIBIO, "mddestroy", 0);
1515                 mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1516         }
1517         if (sc->devstat) {
1518                 devstat_remove_entry(sc->devstat);
1519                 sc->devstat = NULL;
1520         }
1521         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1522         sc->flags |= MD_SHUTDOWN;
1523         wakeup(sc);
1524         while (!(sc->flags & MD_EXITING))
1525                 msleep(sc->procp, &sc->queue_mtx, PRIBIO, "mddestroy", hz / 10);
1526         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1527         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
1528         if (sc->vnode != NULL) {
1529                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1530                 sc->vnode->v_vflag &= ~VV_MD;
1531                 VOP_UNLOCK(sc->vnode);
1532                 (void)vn_close(sc->vnode, sc->flags & MD_READONLY ?
1533                     FREAD : (FREAD|FWRITE), sc->cred, td);
1534         }
1535         if (sc->cred != NULL)
1536                 crfree(sc->cred);
1537         if (sc->object != NULL)
1538                 vm_object_deallocate(sc->object);
1539         if (sc->indir)
1540                 destroy_indir(sc, sc->indir);
1541         if (sc->uma)
1542                 uma_zdestroy(sc->uma);
1543
1544         LIST_REMOVE(sc, list);
1545         free_unr(md_uh, sc->unit);
1546         free(sc, M_MD);
1547         return (0);
1548 }
1549
1550 static int
1551 mdresize(struct md_s *sc, struct md_req *mdr)
1552 {
1553         int error, res;
1554         vm_pindex_t oldpages, newpages;
1555
1556         switch (sc->type) {
1557         case MD_VNODE:
1558         case MD_NULL:
1559                 break;
1560         case MD_SWAP:
1561                 if (mdr->md_mediasize <= 0 ||
1562                     (mdr->md_mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1563                         return (EDOM);
1564                 oldpages = OFF_TO_IDX(round_page(sc->mediasize));
1565                 newpages = OFF_TO_IDX(round_page(mdr->md_mediasize));
1566                 if (newpages < oldpages) {
1567                         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1568                         vm_object_page_remove(sc->object, newpages, 0, 0);
1569                         swap_release_by_cred(IDX_TO_OFF(oldpages -
1570                             newpages), sc->cred);
1571                         sc->object->charge = IDX_TO_OFF(newpages);
1572                         sc->object->size = newpages;
1573                         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1574                 } else if (newpages > oldpages) {
1575                         res = swap_reserve_by_cred(IDX_TO_OFF(newpages -
1576                             oldpages), sc->cred);
1577                         if (!res)
1578                                 return (ENOMEM);
1579                         if ((mdr->md_options & MD_RESERVE) ||
1580                             (sc->flags & MD_RESERVE)) {
1581                                 error = swap_pager_reserve(sc->object,
1582                                     oldpages, newpages - oldpages);
1583                                 if (error < 0) {
1584                                         swap_release_by_cred(
1585                                             IDX_TO_OFF(newpages - oldpages),
1586                                             sc->cred);
1587                                         return (EDOM);
1588                                 }
1589                         }
1590                         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1591                         sc->object->charge = IDX_TO_OFF(newpages);
1592                         sc->object->size = newpages;
1593                         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1594                 }
1595                 break;
1596         default:
1597                 return (EOPNOTSUPP);
1598         }
1599
1600         sc->mediasize = mdr->md_mediasize;
1601         g_topology_lock();
1602         g_resize_provider(sc->pp, sc->mediasize);
1603         g_topology_unlock();
1604         return (0);
1605 }
1606
1607 static int
1608 mdcreate_swap(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1609 {
1610         vm_ooffset_t npage;
1611         int error;
1612
1613         /*
1614          * Range check.  Disallow negative sizes and sizes not being
1615          * multiple of page size.
1616          */
1617         if (sc->mediasize <= 0 || (sc->mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1618                 return (EDOM);
1619
1620         /*
1621          * Allocate an OBJT_SWAP object.
1622          *
1623          * Note the truncation.
1624          */
1625
1626         if ((mdr->md_options & MD_VERIFY) != 0)
1627                 return (EINVAL);
1628         npage = mdr->md_mediasize / PAGE_SIZE;
1629         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1630                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1631         if (mdr->md_fwheads != 0)
1632                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1633         sc->object = vm_pager_allocate(OBJT_SWAP, NULL, PAGE_SIZE * npage,
1634             VM_PROT_DEFAULT, 0, td->td_ucred);
1635         if (sc->object == NULL)
1636                 return (ENOMEM);
1637         sc->flags = mdr->md_options & (MD_FORCE | MD_RESERVE);
1638         if (mdr->md_options & MD_RESERVE) {
1639                 if (swap_pager_reserve(sc->object, 0, npage) < 0) {
1640                         error = EDOM;
1641                         goto finish;
1642                 }
1643         }
1644         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1645  finish:
1646         if (error != 0) {
1647                 vm_object_deallocate(sc->object);
1648                 sc->object = NULL;
1649         }
1650         return (error);
1651 }
1652
1653 static int
1654 mdcreate_null(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1655 {
1656
1657         /*
1658          * Range check.  Disallow negative sizes and sizes not being
1659          * multiple of page size.
1660          */
1661         if (sc->mediasize <= 0 || (sc->mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1662                 return (EDOM);
1663
1664         return (0);
1665 }
1666
1667 static int
1668 kern_mdattach_locked(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1669 {
1670         struct md_s *sc;
1671         unsigned sectsize;
1672         int error, i;
1673
1674         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1675
1676         switch (mdr->md_type) {
1677         case MD_MALLOC:
1678         case MD_PRELOAD:
1679         case MD_VNODE:
1680         case MD_SWAP:
1681         case MD_NULL:
1682                 break;
1683         default:
1684                 return (EINVAL);
1685         }
1686         if (mdr->md_sectorsize == 0)
1687                 sectsize = DEV_BSIZE;
1688         else
1689                 sectsize = mdr->md_sectorsize;
1690         if (sectsize > MAXPHYS || mdr->md_mediasize < sectsize)
1691                 return (EINVAL);
1692         if (mdr->md_options & MD_AUTOUNIT)
1693                 sc = mdnew(-1, &error, mdr->md_type);
1694         else {
1695                 if (mdr->md_unit > INT_MAX)
1696                         return (EINVAL);
1697                 sc = mdnew(mdr->md_unit, &error, mdr->md_type);
1698         }
1699         if (sc == NULL)
1700                 return (error);
1701         if (mdr->md_label != NULL)
1702                 error = copyinstr(mdr->md_label, sc->label,
1703                     sizeof(sc->label), NULL);
1704         if (error != 0)
1705                 goto err_after_new;
1706         if (mdr->md_options & MD_AUTOUNIT)
1707                 mdr->md_unit = sc->unit;
1708         sc->mediasize = mdr->md_mediasize;
1709         sc->sectorsize = sectsize;
1710         error = EDOOFUS;
1711         switch (sc->type) {
1712         case MD_MALLOC:
1713                 sc->start = mdstart_malloc;
1714                 error = mdcreate_malloc(sc, mdr);
1715                 break;
1716         case MD_PRELOAD:
1717                 /*
1718                  * We disallow attaching preloaded memory disks via
1719                  * ioctl. Preloaded memory disks are automatically
1720                  * attached in g_md_init().
1721                  */
1722                 error = EOPNOTSUPP;
1723                 break;
1724         case MD_VNODE:
1725                 sc->start = mdstart_vnode;
1726                 error = mdcreate_vnode(sc, mdr, td);
1727                 break;
1728         case MD_SWAP:
1729                 sc->start = mdstart_swap;
1730                 error = mdcreate_swap(sc, mdr, td);
1731                 break;
1732         case MD_NULL:
1733                 sc->start = mdstart_null;
1734                 error = mdcreate_null(sc, mdr, td);
1735                 break;
1736         }
1737 err_after_new:
1738         if (error != 0) {
1739                 mddestroy(sc, td);
1740                 return (error);
1741         }
1742
1743         /* Prune off any residual fractional sector */
1744         i = sc->mediasize % sc->sectorsize;
1745         sc->mediasize -= i;
1746
1747         mdinit(sc);
1748         return (0);
1749 }
1750
1751 static int
1752 kern_mdattach(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1753 {
1754         int error;
1755
1756         sx_xlock(&md_sx);
1757         error = kern_mdattach_locked(td, mdr);
1758         sx_xunlock(&md_sx);
1759         return (error);
1760 }
1761
1762 static int
1763 kern_mddetach_locked(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1764 {
1765         struct md_s *sc;
1766
1767         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1768
1769         if (mdr->md_mediasize != 0 ||
1770             (mdr->md_options & ~MD_FORCE) != 0)
1771                 return (EINVAL);
1772
1773         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1774         if (sc == NULL)
1775                 return (ENOENT);
1776         if (sc->opencount != 0 && !(sc->flags & MD_FORCE) &&
1777             !(mdr->md_options & MD_FORCE))
1778                 return (EBUSY);
1779         return (mddestroy(sc, td));
1780 }
1781
1782 static int
1783 kern_mddetach(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1784 {
1785         int error;
1786
1787         sx_xlock(&md_sx);
1788         error = kern_mddetach_locked(td, mdr);
1789         sx_xunlock(&md_sx);
1790         return (error);
1791 }
1792
1793 static int
1794 kern_mdresize_locked(struct md_req *mdr)
1795 {
1796         struct md_s *sc;
1797
1798         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1799
1800         if ((mdr->md_options & ~(MD_FORCE | MD_RESERVE)) != 0)
1801                 return (EINVAL);
1802
1803         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1804         if (sc == NULL)
1805                 return (ENOENT);
1806         if (mdr->md_mediasize < sc->sectorsize)
1807                 return (EINVAL);
1808         if (mdr->md_mediasize < sc->mediasize &&
1809             !(sc->flags & MD_FORCE) &&
1810             !(mdr->md_options & MD_FORCE))
1811                 return (EBUSY);
1812         return (mdresize(sc, mdr));
1813 }
1814
1815 static int
1816 kern_mdresize(struct md_req *mdr)
1817 {
1818         int error;
1819
1820         sx_xlock(&md_sx);
1821         error = kern_mdresize_locked(mdr);
1822         sx_xunlock(&md_sx);
1823         return (error);
1824 }
1825
1826 static int
1827 kern_mdquery_locked(struct md_req *mdr)
1828 {
1829         struct md_s *sc;
1830         int error;
1831
1832         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1833
1834         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1835         if (sc == NULL)
1836                 return (ENOENT);
1837         mdr->md_type = sc->type;
1838         mdr->md_options = sc->flags;
1839         mdr->md_mediasize = sc->mediasize;
1840         mdr->md_sectorsize = sc->sectorsize;
1841         error = 0;
1842         if (mdr->md_label != NULL) {
1843                 error = copyout(sc->label, mdr->md_label,
1844                     strlen(sc->label) + 1);
1845                 if (error != 0)
1846                         return (error);
1847         }
1848         if (sc->type == MD_VNODE ||
1849             (sc->type == MD_PRELOAD && mdr->md_file != NULL))
1850                 error = copyout(sc->file, mdr->md_file,
1851                     strlen(sc->file) + 1);
1852         return (error);
1853 }
1854
1855 static int
1856 kern_mdquery(struct md_req *mdr)
1857 {
1858         int error;
1859
1860         sx_xlock(&md_sx);
1861         error = kern_mdquery_locked(mdr);
1862         sx_xunlock(&md_sx);
1863         return (error);
1864 }
1865
1866 /* Copy members that are not userspace pointers. */
1867 #define MD_IOCTL2REQ(mdio, mdr) do {                                    \
1868         (mdr)->md_unit = (mdio)->md_unit;                               \
1869         (mdr)->md_type = (mdio)->md_type;                               \
1870         (mdr)->md_mediasize = (mdio)->md_mediasize;                     \
1871         (mdr)->md_sectorsize = (mdio)->md_sectorsize;                   \
1872         (mdr)->md_options = (mdio)->md_options;                         \
1873         (mdr)->md_fwheads = (mdio)->md_fwheads;                         \
1874         (mdr)->md_fwsectors = (mdio)->md_fwsectors;                     \
1875         (mdr)->md_units = &(mdio)->md_pad[0];                           \
1876         (mdr)->md_units_nitems = nitems((mdio)->md_pad);                \
1877 } while(0)
1878
1879 /* Copy members that might have been updated */
1880 #define MD_REQ2IOCTL(mdr, mdio) do {                                    \
1881         (mdio)->md_unit = (mdr)->md_unit;                               \
1882         (mdio)->md_type = (mdr)->md_type;                               \
1883         (mdio)->md_mediasize = (mdr)->md_mediasize;                     \
1884         (mdio)->md_sectorsize = (mdr)->md_sectorsize;                   \
1885         (mdio)->md_options = (mdr)->md_options;                         \
1886         (mdio)->md_fwheads = (mdr)->md_fwheads;                         \
1887         (mdio)->md_fwsectors = (mdr)->md_fwsectors;                     \
1888 } while(0)
1889
1890 static int
1891 mdctlioctl(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t addr, int flags,
1892     struct thread *td)
1893 {
1894         struct md_req mdr;
1895         int error;
1896
1897         if (md_debug)
1898                 printf("mdctlioctl(%s %lx %p %x %p)\n",
1899                         devtoname(dev), cmd, addr, flags, td);
1900
1901         bzero(&mdr, sizeof(mdr));
1902         switch (cmd) {
1903         case MDIOCATTACH:
1904         case MDIOCDETACH:
1905         case MDIOCRESIZE:
1906         case MDIOCQUERY: {
1907                 struct md_ioctl *mdio = (struct md_ioctl *)addr;
1908                 if (mdio->md_version != MDIOVERSION)
1909                         return (EINVAL);
1910                 MD_IOCTL2REQ(mdio, &mdr);
1911                 mdr.md_file = mdio->md_file;
1912                 mdr.md_file_seg = UIO_USERSPACE;
1913                 /* If the file is adjacent to the md_ioctl it's in kernel. */
1914                 if ((void *)mdio->md_file == (void *)(mdio + 1))
1915                         mdr.md_file_seg = UIO_SYSSPACE;
1916                 mdr.md_label = mdio->md_label;
1917                 break;
1918         }
1919 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1920         case MDIOCATTACH_32:
1921         case MDIOCDETACH_32:
1922         case MDIOCRESIZE_32:
1923         case MDIOCQUERY_32: {
1924                 struct md_ioctl32 *mdio = (struct md_ioctl32 *)addr;
1925                 if (mdio->md_version != MDIOVERSION)
1926                         return (EINVAL);
1927                 MD_IOCTL2REQ(mdio, &mdr);
1928                 mdr.md_file = (void *)(uintptr_t)mdio->md_file;
1929                 mdr.md_file_seg = UIO_USERSPACE;
1930                 mdr.md_label = (void *)(uintptr_t)mdio->md_label;
1931                 break;
1932         }
1933 #endif
1934         default:
1935                 /* Fall through to handler switch. */
1936                 break;
1937         }
1938
1939         error = 0;
1940         switch (cmd) {
1941         case MDIOCATTACH:
1942 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1943         case MDIOCATTACH_32:
1944 #endif
1945                 error = kern_mdattach(td, &mdr);
1946                 break;
1947         case MDIOCDETACH:
1948 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1949         case MDIOCDETACH_32:
1950 #endif
1951                 error = kern_mddetach(td, &mdr);
1952                 break;
1953         case MDIOCRESIZE:
1954 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1955         case MDIOCRESIZE_32:
1956 #endif
1957                 error = kern_mdresize(&mdr);
1958                 break;
1959         case MDIOCQUERY:
1960 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1961         case MDIOCQUERY_32:
1962 #endif
1963                 error = kern_mdquery(&mdr);
1964                 break;
1965         default:
1966                 error = ENOIOCTL;
1967         }
1968
1969         switch (cmd) {
1970         case MDIOCATTACH:
1971         case MDIOCQUERY: {
1972                 struct md_ioctl *mdio = (struct md_ioctl *)addr;
1973                 MD_REQ2IOCTL(&mdr, mdio);
1974                 break;
1975         }
1976 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1977         case MDIOCATTACH_32:
1978         case MDIOCQUERY_32: {
1979                 struct md_ioctl32 *mdio = (struct md_ioctl32 *)addr;
1980                 MD_REQ2IOCTL(&mdr, mdio);
1981                 break;
1982         }
1983 #endif
1984         default:
1985                 /* Other commands to not alter mdr. */
1986                 break;
1987         }
1988
1989         return (error);
1990 }
1991
1992 static void
1993 md_preloaded(u_char *image, size_t length, const char *name)
1994 {
1995         struct md_s *sc;
1996         int error;
1997
1998         sc = mdnew(-1, &error, MD_PRELOAD);
1999         if (sc == NULL)
2000                 return;
2001         sc->mediasize = length;
2002         sc->sectorsize = DEV_BSIZE;
2003         sc->pl_ptr = image;
2004         sc->pl_len = length;
2005         sc->start = mdstart_preload;
2006         if (name != NULL)
2007                 strlcpy(sc->file, name, sizeof(sc->file));
2008 #ifdef MD_ROOT
2009         if (sc->unit == 0) {
2010 #ifndef ROOTDEVNAME
2011                 rootdevnames[0] = MD_ROOT_FSTYPE ":/dev/md0";
2012 #endif
2013 #ifdef MD_ROOT_READONLY
2014                 sc->flags |= MD_READONLY;
2015 #endif
2016         }
2017 #endif
2018         mdinit(sc);
2019         if (name != NULL) {
2020                 printf("%s%d: Preloaded image <%s> %zd bytes at %p\n",
2021                     MD_NAME, sc->unit, name, length, image);
2022         } else {
2023                 printf("%s%d: Embedded image %zd bytes at %p\n",
2024                     MD_NAME, sc->unit, length, image);
2025         }
2026 }
2027
2028 static void
2029 g_md_init(struct g_class *mp __unused)
2030 {
2031         caddr_t mod;
2032         u_char *ptr, *name, *type;
2033         unsigned len;
2034         int i;
2035
2036         /* figure out log2(NINDIR) */
2037         for (i = NINDIR, nshift = -1; i; nshift++)
2038                 i >>= 1;
2039
2040         mod = NULL;
2041         sx_init(&md_sx, "MD config lock");
2042         g_topology_unlock();
2043         md_uh = new_unrhdr(0, INT_MAX, NULL);
2044 #ifdef MD_ROOT
2045         if (mfs_root_size != 0) {
2046                 sx_xlock(&md_sx);
2047 #ifdef MD_ROOT_MEM
2048                 md_preloaded(mfs_root, mfs_root_size, NULL);
2049 #else
2050                 md_preloaded(__DEVOLATILE(u_char *, &mfs_root), mfs_root_size,
2051                     NULL);
2052 #endif
2053                 sx_xunlock(&md_sx);
2054         }
2055 #endif
2056         /* XXX: are preload_* static or do they need Giant ? */
2057         while ((mod = preload_search_next_name(mod)) != NULL) {
2058                 name = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_NAME);
2059                 if (name == NULL)
2060                         continue;
2061                 type = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_TYPE);
2062                 if (type == NULL)
2063                         continue;
2064                 if (strcmp(type, "md_image") && strcmp(type, "mfs_root"))
2065                         continue;
2066                 ptr = preload_fetch_addr(mod);
2067                 len = preload_fetch_size(mod);
2068                 if (ptr != NULL && len != 0) {
2069                         sx_xlock(&md_sx);
2070                         md_preloaded(ptr, len, name);
2071                         sx_xunlock(&md_sx);
2072                 }
2073         }
2074         md_pbuf_zone = pbuf_zsecond_create("mdpbuf", nswbuf / 10);
2075         status_dev = make_dev(&mdctl_cdevsw, INT_MAX, UID_ROOT, GID_WHEEL,
2076             0600, MDCTL_NAME);
2077         g_topology_lock();
2078 }
2079
2080 static void
2081 g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
2082     struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp)
2083 {
2084         struct md_s *mp;
2085         char *type;
2086
2087         mp = gp->softc;
2088         if (mp == NULL)
2089                 return;
2090
2091         switch (mp->type) {
2092         case MD_MALLOC:
2093                 type = "malloc";
2094                 break;
2095         case MD_PRELOAD:
2096                 type = "preload";
2097                 break;
2098         case MD_VNODE:
2099                 type = "vnode";
2100                 break;
2101         case MD_SWAP:
2102                 type = "swap";
2103                 break;
2104         case MD_NULL:
2105                 type = "null";
2106                 break;
2107         default:
2108                 type = "unknown";
2109                 break;
2110         }
2111
2112         if (pp != NULL) {
2113                 if (indent == NULL) {
2114                         sbuf_printf(sb, " u %d", mp->unit);
2115                         sbuf_printf(sb, " s %ju", (uintmax_t) mp->sectorsize);
2116                         sbuf_printf(sb, " f %ju", (uintmax_t) mp->fwheads);
2117                         sbuf_printf(sb, " fs %ju", (uintmax_t) mp->fwsectors);
2118                         sbuf_printf(sb, " l %ju", (uintmax_t) mp->mediasize);
2119                         sbuf_printf(sb, " t %s", type);
2120                         if ((mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL) ||
2121                             (mp->type == MD_PRELOAD && mp->file[0] != '\0'))
2122                                 sbuf_printf(sb, " file %s", mp->file);
2123                         sbuf_printf(sb, " label %s", mp->label);
2124                 } else {
2125                         sbuf_printf(sb, "%s<unit>%d</unit>\n", indent,
2126                             mp->unit);
2127                         sbuf_printf(sb, "%s<sectorsize>%ju</sectorsize>\n",
2128                             indent, (uintmax_t) mp->sectorsize);
2129                         sbuf_printf(sb, "%s<fwheads>%ju</fwheads>\n",
2130                             indent, (uintmax_t) mp->fwheads);
2131                         sbuf_printf(sb, "%s<fwsectors>%ju</fwsectors>\n",
2132                             indent, (uintmax_t) mp->fwsectors);
2133                         if (mp->ident[0] != '\0') {
2134                                 sbuf_printf(sb, "%s<ident>", indent);
2135                                 g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->ident);
2136                                 sbuf_printf(sb, "</ident>\n");
2137                         }
2138                         sbuf_printf(sb, "%s<length>%ju</length>\n",
2139                             indent, (uintmax_t) mp->mediasize);
2140                         sbuf_printf(sb, "%s<compression>%s</compression>\n", indent,
2141                             (mp->flags & MD_COMPRESS) == 0 ? "off": "on");
2142                         sbuf_printf(sb, "%s<access>%s</access>\n", indent,
2143                             (mp->flags & MD_READONLY) == 0 ? "read-write":
2144                             "read-only");
2145                         sbuf_printf(sb, "%s<type>%s</type>\n", indent,
2146                             type);
2147                         if ((mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL) ||
2148                             (mp->type == MD_PRELOAD && mp->file[0] != '\0')) {
2149                                 sbuf_printf(sb, "%s<file>", indent);
2150                                 g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->file);
2151                                 sbuf_printf(sb, "</file>\n");
2152                         }
2153                         if (mp->type == MD_VNODE)
2154                                 sbuf_printf(sb, "%s<cache>%s</cache>\n", indent,
2155                                     (mp->flags & MD_CACHE) == 0 ? "off": "on");
2156                         sbuf_printf(sb, "%s<label>", indent);
2157                         g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->label);
2158                         sbuf_printf(sb, "</label>\n");
2159                 }
2160         }
2161 }
2162
2163 static void
2164 g_md_fini(struct g_class *mp __unused)
2165 {
2166
2167         sx_destroy(&md_sx);
2168         if (status_dev != NULL)
2169                 destroy_dev(status_dev);
2170         uma_zdestroy(md_pbuf_zone);
2171         delete_unrhdr(md_uh);
2172 }