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