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_compat.h"
  64 #include "opt_rootdevname.h"
  65 #include "opt_geom.h"
  66 #include "opt_md.h"
  67
  68 #include <sys/param.h>
  69 #include <sys/systm.h>
  70 #include <sys/bio.h>
  71 #include <sys/buf.h>
  72 #include <sys/conf.h>
  73 #include <sys/devicestat.h>
  74 #include <sys/fcntl.h>
  75 #include <sys/kernel.h>
  76 #include <sys/kthread.h>
  77 #include <sys/limits.h>
  78 #include <sys/linker.h>
  79 #include <sys/lock.h>
  80 #include <sys/malloc.h>
  81 #include <sys/mdioctl.h>
  82 #include <sys/mount.h>
  83 #include <sys/mutex.h>
  84 #include <sys/sx.h>
  85 #include <sys/namei.h>
  86 #include <sys/proc.h>
  87 #include <sys/queue.h>
  88 #include <sys/rwlock.h>
  89 #include <sys/sbuf.h>
  90 #include <sys/sched.h>
  91 #include <sys/sf_buf.h>
  92 #include <sys/sysctl.h>
  93 #include <sys/uio.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
 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 MDIOCLIST_32    _IOC_NEWTYPE(MDIOCLIST, 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 #else
 185 extern volatile u_char __weak_symbol mfs_root;
 186 extern volatile u_char __weak_symbol mfs_root_end;
 187 __GLOBL(mfs_root);
 188 __GLOBL(mfs_root_end);
 189 #define mfs_root_size ((uintptr_t)(&mfs_root_end - &mfs_root))
 190 #endif
 191 #endif
 192
 193 static g_init_t g_md_init;
 194 static g_fini_t g_md_fini;
 195 static g_start_t g_md_start;
 196 static g_access_t g_md_access;
 197 static void g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent,
 198     struct g_geom *gp, struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp);
 199
 200 static struct cdev *status_dev = NULL;
 201 static struct sx md_sx;
 202 static struct unrhdr *md_uh;
 203
 204 static d_ioctl_t mdctlioctl;
 205
 206 static struct cdevsw mdctl_cdevsw = {
 207         .d_version =    D_VERSION,
 208         .d_ioctl =      mdctlioctl,
 209         .d_name =       MD_NAME,
 210 };
 211
 212 struct g_class g_md_class = {
 213         .name = "MD",
 214         .version = G_VERSION,
 215         .init = g_md_init,
 216         .fini = g_md_fini,
 217         .start = g_md_start,
 218         .access = g_md_access,
 219         .dumpconf = g_md_dumpconf,
 220 };
 221
 222 DECLARE_GEOM_CLASS(g_md_class, g_md);
 223
 224
 225 static LIST_HEAD(, md_s) md_softc_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(md_softc_list);
 226
 227 #define NINDIR  (PAGE_SIZE / sizeof(uintptr_t))
 228 #define NMASK   (NINDIR-1)
 229 static int nshift;
 230
 231 static int md_vnode_pbuf_freecnt;
 232
 233 struct indir {
 234         uintptr_t       *array;
 235         u_int           total;
 236         u_int           used;
 237         u_int           shift;
 238 };
 239
 240 struct md_s {
 241         int unit;
 242         LIST_ENTRY(md_s) list;
 243         struct bio_queue_head bio_queue;
 244         struct mtx queue_mtx;
 245         struct mtx stat_mtx;
 246         struct cdev *dev;
 247         enum md_types type;
 248         off_t mediasize;
 249         unsigned sectorsize;
 250         unsigned opencount;
 251         unsigned fwheads;
 252         unsigned fwsectors;
 253         char ident[32];
 254         unsigned flags;
 255         char name[20];
 256         struct proc *procp;
 257         struct g_geom *gp;
 258         struct g_provider *pp;
 259         int (*start)(struct md_s *sc, struct bio *bp);
 260         struct devstat *devstat;
 261
 262         /* MD_MALLOC related fields */
 263         struct indir *indir;
 264         uma_zone_t uma;
 265
 266         /* MD_PRELOAD related fields */
 267         u_char *pl_ptr;
 268         size_t pl_len;
 269
 270         /* MD_VNODE related fields */
 271         struct vnode *vnode;
 272         char file[PATH_MAX];
 273         char label[PATH_MAX];
 274         struct ucred *cred;
 275
 276         /* MD_SWAP related fields */
 277         vm_object_t object;
 278 };
 279
 280 static struct indir *
 281 new_indir(u_int shift)
 282 {
 283         struct indir *ip;
 284
 285         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT)
 286             | M_ZERO);
 287         if (ip == NULL)
 288                 return (NULL);
 289         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 290             M_MDSECT, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
 291         if (ip->array == NULL) {
 292                 free(ip, M_MD);
 293                 return (NULL);
 294         }
 295         ip->total = NINDIR;
 296         ip->shift = shift;
 297         return (ip);
 298 }
 299
 300 static void
 301 del_indir(struct indir *ip)
 302 {
 303
 304         free(ip->array, M_MDSECT);
 305         free(ip, M_MD);
 306 }
 307
 308 static void
 309 destroy_indir(struct md_s *sc, struct indir *ip)
 310 {
 311         int i;
 312
 313         for (i = 0; i < NINDIR; i++) {
 314                 if (!ip->array[i])
 315                         continue;
 316                 if (ip->shift)
 317                         destroy_indir(sc, (struct indir*)(ip->array[i]));
 318                 else if (ip->array[i] > 255)
 319                         uma_zfree(sc->uma, (void *)(ip->array[i]));
 320         }
 321         del_indir(ip);
 322 }
 323
 324 /*
 325  * This function does the math and allocates the top level "indir" structure
 326  * for a device of "size" sectors.
 327  */
 328
 329 static struct indir *
 330 dimension(off_t size)
 331 {
 332         off_t rcnt;
 333         struct indir *ip;
 334         int layer;
 335
 336         rcnt = size;
 337         layer = 0;
 338         while (rcnt > NINDIR) {
 339                 rcnt /= NINDIR;
 340                 layer++;
 341         }
 342
 343         /*
 344          * XXX: the top layer is probably not fully populated, so we allocate
 345          * too much space for ip->array in here.
 346          */
 347         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
 348         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 349             M_MDSECT, M_WAITOK | M_ZERO);
 350         ip->total = NINDIR;
 351         ip->shift = layer * nshift;
 352         return (ip);
 353 }
 354
 355 /*
 356  * Read a given sector
 357  */
 358
 359 static uintptr_t
 360 s_read(struct indir *ip, off_t offset)
 361 {
 362         struct indir *cip;
 363         int idx;
 364         uintptr_t up;
 365
 366         if (md_debug > 1)
 367                 printf("s_read(%jd)\n", (intmax_t)offset);
 368         up = 0;
 369         for (cip = ip; cip != NULL;) {
 370                 if (cip->shift) {
 371                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 372                         up = cip->array[idx];
 373                         cip = (struct indir *)up;
 374                         continue;
 375                 }
 376                 idx = offset & NMASK;
 377                 return (cip->array[idx]);
 378         }
 379         return (0);
 380 }
 381
 382 /*
 383  * Write a given sector, prune the tree if the value is 0
 384  */
 385
 386 static int
 387 s_write(struct indir *ip, off_t offset, uintptr_t ptr)
 388 {
 389         struct indir *cip, *lip[10];
 390         int idx, li;
 391         uintptr_t up;
 392
 393         if (md_debug > 1)
 394                 printf("s_write(%jd, %p)\n", (intmax_t)offset, (void *)ptr);
 395         up = 0;
 396         li = 0;
 397         cip = ip;
 398         for (;;) {
 399                 lip[li++] = cip;
 400                 if (cip->shift) {
 401                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 402                         up = cip->array[idx];
 403                         if (up != 0) {
 404                                 cip = (struct indir *)up;
 405                                 continue;
 406                         }
 407                         /* Allocate branch */
 408                         cip->array[idx] =
 409                             (uintptr_t)new_indir(cip->shift - nshift);
 410                         if (cip->array[idx] == 0)
 411                                 return (ENOSPC);
 412                         cip->used++;
 413                         up = cip->array[idx];
 414                         cip = (struct indir *)up;
 415                         continue;
 416                 }
 417                 /* leafnode */
 418                 idx = offset & NMASK;
 419                 up = cip->array[idx];
 420                 if (up != 0)
 421                         cip->used--;
 422                 cip->array[idx] = ptr;
 423                 if (ptr != 0)
 424                         cip->used++;
 425                 break;
 426         }
 427         if (cip->used != 0 || li == 1)
 428                 return (0);
 429         li--;
 430         while (cip->used == 0 && cip != ip) {
 431                 li--;
 432                 idx = (offset >> lip[li]->shift) & NMASK;
 433                 up = lip[li]->array[idx];
 434                 KASSERT(up == (uintptr_t)cip, ("md screwed up"));
 435                 del_indir(cip);
 436                 lip[li]->array[idx] = 0;
 437                 lip[li]->used--;
 438                 cip = lip[li];
 439         }
 440         return (0);
 441 }
 442
 443
 444 static int
 445 g_md_access(struct g_provider *pp, int r, int w, int e)
 446 {
 447         struct md_s *sc;
 448
 449         sc = pp->geom->softc;
 450         if (sc == NULL) {
 451                 if (r <= 0 && w <= 0 && e <= 0)
 452                         return (0);
 453                 return (ENXIO);
 454         }
 455         r += pp->acr;
 456         w += pp->acw;
 457         e += pp->ace;
 458         if ((sc->flags & MD_READONLY) != 0 && w > 0)
 459                 return (EROFS);
 460         if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) == 0 && (r + w + e) > 0) {
 461                 sc->opencount = 1;
 462         } else if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) > 0 && (r + w + e) == 0) {
 463                 sc->opencount = 0;
 464         }
 465         return (0);
 466 }
 467
 468 static void
 469 g_md_start(struct bio *bp)
 470 {
 471         struct md_s *sc;
 472
 473         sc = bp->bio_to->geom->softc;
 474         if ((bp->bio_cmd == BIO_READ) || (bp->bio_cmd == BIO_WRITE)) {
 475                 mtx_lock(&sc->stat_mtx);
 476                 devstat_start_transaction_bio(sc->devstat, bp);
 477                 mtx_unlock(&sc->stat_mtx);
 478         }
 479         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 480         bioq_disksort(&sc->bio_queue, bp);
 481         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 482         wakeup(sc);
 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, len, zerosize;
 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         case BIO_DELETE:
 889                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 890                 break;
 891         case BIO_FLUSH:
 892                 break;
 893         default:
 894                 return (EOPNOTSUPP);
 895         }
 896
 897         td = curthread;
 898         vp = sc->vnode;
 899         pb = NULL;
 900         piov = NULL;
 901         ma_offs = bp->bio_ma_offset;
 902         len = bp->bio_length;
 903
 904         /*
 905          * VNODE I/O
 906          *
 907          * If an error occurs, we set BIO_ERROR but we do not set
 908          * B_INVAL because (for a write anyway), the buffer is
 909          * still valid.
 910          */
 911
 912         if (bp->bio_cmd == BIO_FLUSH) {
 913                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 914                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 915                 error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 916                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 917                 vn_finished_write(mp);
 918                 return (error);
 919         }
 920
 921         auio.uio_offset = (vm_ooffset_t)bp->bio_offset;
 922         auio.uio_resid = bp->bio_length;
 923         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 924         auio.uio_td = td;
 925
 926         if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 927                 /*
 928                  * Emulate BIO_DELETE by writing zeros.
 929                  */
 930                 zerosize = ZERO_REGION_SIZE -
 931                     (ZERO_REGION_SIZE % sc->sectorsize);
 932                 auio.uio_iovcnt = howmany(bp->bio_length, zerosize);
 933                 piov = malloc(sizeof(*piov) * auio.uio_iovcnt, M_MD, M_WAITOK);
 934                 auio.uio_iov = piov;
 935                 while (len > 0) {
 936                         piov->iov_base = __DECONST(void *, zero_region);
 937                         piov->iov_len = len;
 938                         if (len > zerosize)
 939                                 piov->iov_len = zerosize;
 940                         len -= piov->iov_len;
 941                         piov++;
 942                 }
 943                 piov = auio.uio_iov;
 944         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
 945                 piov = malloc(sizeof(*piov) * bp->bio_ma_n, M_MD, M_WAITOK);
 946                 auio.uio_iov = piov;
 947                 vlist = (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data;
 948                 while (len > 0) {
 949                         piov->iov_base = (void *)(uintptr_t)(vlist->ds_addr +
 950                             ma_offs);
 951                         piov->iov_len = vlist->ds_len - ma_offs;
 952                         if (piov->iov_len > len)
 953                                 piov->iov_len = len;
 954                         len -= piov->iov_len;
 955                         ma_offs = 0;
 956                         vlist++;
 957                         piov++;
 958                 }
 959                 auio.uio_iovcnt = piov - auio.uio_iov;
 960                 piov = auio.uio_iov;
 961         } else if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
 962                 pb = getpbuf(&md_vnode_pbuf_freecnt);
 963                 bp->bio_resid = len;
 964 unmapped_step:
 965                 npages = atop(min(MAXPHYS, round_page(len + (ma_offs &
 966                     PAGE_MASK))));
 967                 iolen = min(ptoa(npages) - (ma_offs & PAGE_MASK), len);
 968                 KASSERT(iolen > 0, ("zero iolen"));
 969                 pmap_qenter((vm_offset_t)pb->b_data,
 970                     &bp->bio_ma[atop(ma_offs)], npages);
 971                 aiov.iov_base = (void *)((vm_offset_t)pb->b_data +
 972                     (ma_offs & PAGE_MASK));
 973                 aiov.iov_len = iolen;
 974                 auio.uio_iov = &aiov;
 975                 auio.uio_iovcnt = 1;
 976                 auio.uio_resid = iolen;
 977         } else {
 978                 aiov.iov_base = bp->bio_data;
 979                 aiov.iov_len = bp->bio_length;
 980                 auio.uio_iov = &aiov;
 981                 auio.uio_iovcnt = 1;
 982         }
 983         /*
 984          * When reading set IO_DIRECT to try to avoid double-caching
 985          * the data.  When writing IO_DIRECT is not optimal.
 986          */
 987         if (auio.uio_rw == UIO_READ) {
 988                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 989                 error = VOP_READ(vp, &auio, IO_DIRECT, sc->cred);
 990                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 991         } else {
 992                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 993                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 994                 error = VOP_WRITE(vp, &auio, sc->flags & MD_ASYNC ? 0 : IO_SYNC,
 995                     sc->cred);
 996                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 997                 vn_finished_write(mp);
 998                 if (error == 0)
 999                         sc->flags &= ~MD_VERIFY;
1000         }
1001
1002         if (pb != NULL) {
1003                 pmap_qremove((vm_offset_t)pb->b_data, npages);
1004                 if (error == 0) {
1005                         len -= iolen;
1006                         bp->bio_resid -= iolen;
1007                         ma_offs += iolen;
1008                         if (len > 0)
1009                                 goto unmapped_step;
1010                 }
1011                 relpbuf(pb, &md_vnode_pbuf_freecnt);
1012         }
1013
1014         free(piov, M_MD);
1015         if (pb == NULL)
1016                 bp->bio_resid = auio.uio_resid;
1017         return (error);
1018 }
1019
1020 static void
1021 md_swap_page_free(vm_page_t m)
1022 {
1023
1024         vm_page_xunbusy(m);
1025         vm_page_lock(m);
1026         vm_page_free(m);
1027         vm_page_unlock(m);
1028 }
1029
1030 static int
1031 mdstart_swap(struct md_s *sc, struct bio *bp)
1032 {
1033         vm_page_t m;
1034         u_char *p;
1035         vm_pindex_t i, lastp;
1036         bus_dma_segment_t *vlist;
1037         int rv, ma_offs, offs, len, lastend;
1038
1039         switch (bp->bio_cmd) {
1040         case BIO_READ:
1041         case BIO_WRITE:
1042         case BIO_DELETE:
1043                 break;
1044         default:
1045                 return (EOPNOTSUPP);
1046         }
1047
1048         p = bp->bio_data;
1049         ma_offs = (bp->bio_flags & (BIO_UNMAPPED|BIO_VLIST)) != 0 ?
1050             bp->bio_ma_offset : 0;
1051         vlist = (bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0 ?
1052             (bus_dma_segment_t *)bp->bio_data : NULL;
1053
1054         /*
1055          * offs is the offset at which to start operating on the
1056          * next (ie, first) page.  lastp is the last page on
1057          * which we're going to operate.  lastend is the ending
1058          * position within that last page (ie, PAGE_SIZE if
1059          * we're operating on complete aligned pages).
1060          */
1061         offs = bp->bio_offset % PAGE_SIZE;
1062         lastp = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) / PAGE_SIZE;
1063         lastend = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) % PAGE_SIZE + 1;
1064
1065         rv = VM_PAGER_OK;
1066         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1067         vm_object_pip_add(sc->object, 1);
1068         for (i = bp->bio_offset / PAGE_SIZE; i <= lastp; i++) {
1069                 len = ((i == lastp) ? lastend : PAGE_SIZE) - offs;
1070                 m = vm_page_grab(sc->object, i, VM_ALLOC_SYSTEM);
1071                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
1072                         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
1073                                 rv = VM_PAGER_OK;
1074                         else
1075                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1076                                     NULL, NULL);
1077                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1078                                 md_swap_page_free(m);
1079                                 break;
1080                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL) {
1081                                 /*
1082                                  * Pager does not have the page.  Zero
1083                                  * the allocated page, and mark it as
1084                                  * valid. Do not set dirty, the page
1085                                  * can be recreated if thrown out.
1086                                  */
1087                                 pmap_zero_page(m);
1088                                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1089                         }
1090                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
1091                                 pmap_copy_pages(&m, offs, bp->bio_ma,
1092                                     ma_offs, len);
1093                         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
1094                                 physcopyout_vlist(VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs,
1095                                     vlist, ma_offs, len);
1096                                 cpu_flush_dcache(p, len);
1097                         } else {
1098                                 physcopyout(VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, p, len);
1099                                 cpu_flush_dcache(p, len);
1100                         }
1101                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
1102                         if (len == PAGE_SIZE || m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
1103                                 rv = VM_PAGER_OK;
1104                         else
1105                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1106                                     NULL, NULL);
1107                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1108                                 md_swap_page_free(m);
1109                                 break;
1110                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL)
1111                                 pmap_zero_page(m);
1112
1113                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
1114                                 pmap_copy_pages(bp->bio_ma, ma_offs, &m,
1115                                     offs, len);
1116                         } else if ((bp->bio_flags & BIO_VLIST) != 0) {
1117                                 physcopyin_vlist(vlist, ma_offs,
1118                                     VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, len);
1119                         } else {
1120                                 physcopyin(p, VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, len);
1121                         }
1122
1123                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
1124                         if (m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1125                                 vm_page_dirty(m);
1126                                 vm_pager_page_unswapped(m);
1127                         }
1128                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
1129                         if (len == PAGE_SIZE || m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
1130                                 rv = VM_PAGER_OK;
1131                         else
1132                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1,
1133                                     NULL, NULL);
1134                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
1135                                 md_swap_page_free(m);
1136                                 break;
1137                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL) {
1138                                 md_swap_page_free(m);
1139                                 m = NULL;
1140                         } else {
1141                                 /* Page is valid. */
1142                                 if (len != PAGE_SIZE) {
1143                                         pmap_zero_page_area(m, offs, len);
1144                                         if (m->dirty != VM_PAGE_BITS_ALL) {
1145                                                 vm_page_dirty(m);
1146                                                 vm_pager_page_unswapped(m);
1147                                         }
1148                                 } else {
1149                                         vm_pager_page_unswapped(m);
1150                                         md_swap_page_free(m);
1151                                         m = NULL;
1152                                 }
1153                         }
1154                 }
1155                 if (m != NULL) {
1156                         vm_page_xunbusy(m);
1157                         vm_page_lock(m);
1158                         if (vm_page_active(m))
1159                                 vm_page_reference(m);
1160                         else
1161                                 vm_page_activate(m);
1162                         vm_page_unlock(m);
1163                 }
1164
1165                 /* Actions on further pages start at offset 0 */
1166                 p += PAGE_SIZE - offs;
1167                 offs = 0;
1168                 ma_offs += len;
1169         }
1170         vm_object_pip_wakeup(sc->object);
1171         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1172         return (rv != VM_PAGER_ERROR ? 0 : ENOSPC);
1173 }
1174
1175 static int
1176 mdstart_null(struct md_s *sc, struct bio *bp)
1177 {
1178
1179         switch (bp->bio_cmd) {
1180         case BIO_READ:
1181                 bzero(bp->bio_data, bp->bio_length);
1182                 cpu_flush_dcache(bp->bio_data, bp->bio_length);
1183                 break;
1184         case BIO_WRITE:
1185                 break;
1186         }
1187         bp->bio_resid = 0;
1188         return (0);
1189 }
1190
1191 static void
1192 md_kthread(void *arg)
1193 {
1194         struct md_s *sc;
1195         struct bio *bp;
1196         int error;
1197
1198         sc = arg;
1199         thread_lock(curthread);
1200         sched_prio(curthread, PRIBIO);
1201         thread_unlock(curthread);
1202         if (sc->type == MD_VNODE)
1203                 curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF;
1204
1205         for (;;) {
1206                 mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1207                 if (sc->flags & MD_SHUTDOWN) {
1208                         sc->flags |= MD_EXITING;
1209                         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1210                         kproc_exit(0);
1211                 }
1212                 bp = bioq_takefirst(&sc->bio_queue);
1213                 if (!bp) {
1214                         msleep(sc, &sc->queue_mtx, PRIBIO | PDROP, "mdwait", 0);
1215                         continue;
1216                 }
1217                 mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1218                 if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
1219                         int isv = ((sc->flags & MD_VERIFY) != 0);
1220
1221                         if ((sc->fwsectors && sc->fwheads &&
1222                             (g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwsectors",
1223                             sc->fwsectors) ||
1224                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwheads",
1225                             sc->fwheads))) ||
1226                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::candelete", 1))
1227                                 error = -1;
1228                         else if (sc->ident[0] != '\0' &&
1229                             g_handleattr_str(bp, "GEOM::ident", sc->ident))
1230                                 error = -1;
1231                         else if (g_handleattr_int(bp, "MNT::verified", isv))
1232                                 error = -1;
1233                         else
1234                                 error = EOPNOTSUPP;
1235                 } else {
1236                         error = sc->start(sc, bp);
1237                 }
1238
1239                 if (error != -1) {
1240                         bp->bio_completed = bp->bio_length;
1241                         if ((bp->bio_cmd == BIO_READ) || (bp->bio_cmd == BIO_WRITE))
1242                                 devstat_end_transaction_bio(sc->devstat, bp);
1243                         g_io_deliver(bp, error);
1244                 }
1245         }
1246 }
1247
1248 static struct md_s *
1249 mdfind(int unit)
1250 {
1251         struct md_s *sc;
1252
1253         LIST_FOREACH(sc, &md_softc_list, list) {
1254                 if (sc->unit == unit)
1255                         break;
1256         }
1257         return (sc);
1258 }
1259
1260 static struct md_s *
1261 mdnew(int unit, int *errp, enum md_types type)
1262 {
1263         struct md_s *sc;
1264         int error;
1265
1266         *errp = 0;
1267         if (unit == -1)
1268                 unit = alloc_unr(md_uh);
1269         else
1270                 unit = alloc_unr_specific(md_uh, unit);
1271
1272         if (unit == -1) {
1273                 *errp = EBUSY;
1274                 return (NULL);
1275         }
1276
1277         sc = (struct md_s *)malloc(sizeof *sc, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
1278         sc->type = type;
1279         bioq_init(&sc->bio_queue);
1280         mtx_init(&sc->queue_mtx, "md bio queue", NULL, MTX_DEF);
1281         mtx_init(&sc->stat_mtx, "md stat", NULL, MTX_DEF);
1282         sc->unit = unit;
1283         sprintf(sc->name, "md%d", unit);
1284         LIST_INSERT_HEAD(&md_softc_list, sc, list);
1285         error = kproc_create(md_kthread, sc, &sc->procp, 0, 0,"%s", sc->name);
1286         if (error == 0)
1287                 return (sc);
1288         LIST_REMOVE(sc, list);
1289         mtx_destroy(&sc->stat_mtx);
1290         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
1291         free_unr(md_uh, sc->unit);
1292         free(sc, M_MD);
1293         *errp = error;
1294         return (NULL);
1295 }
1296
1297 static void
1298 mdinit(struct md_s *sc)
1299 {
1300         struct g_geom *gp;
1301         struct g_provider *pp;
1302
1303         g_topology_lock();
1304         gp = g_new_geomf(&g_md_class, "md%d", sc->unit);
1305         gp->softc = sc;
1306         pp = g_new_providerf(gp, "md%d", sc->unit);
1307         pp->flags |= G_PF_DIRECT_SEND | G_PF_DIRECT_RECEIVE;
1308         pp->mediasize = sc->mediasize;
1309         pp->sectorsize = sc->sectorsize;
1310         switch (sc->type) {
1311         case MD_MALLOC:
1312         case MD_VNODE:
1313         case MD_SWAP:
1314                 pp->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
1315                 break;
1316         case MD_PRELOAD:
1317         case MD_NULL:
1318                 break;
1319         }
1320         sc->gp = gp;
1321         sc->pp = pp;
1322         g_error_provider(pp, 0);
1323         g_topology_unlock();
1324         sc->devstat = devstat_new_entry("md", sc->unit, sc->sectorsize,
1325             DEVSTAT_ALL_SUPPORTED, DEVSTAT_TYPE_DIRECT, DEVSTAT_PRIORITY_MAX);
1326 }
1327
1328 static int
1329 mdcreate_malloc(struct md_s *sc, struct md_req *mdr)
1330 {
1331         uintptr_t sp;
1332         int error;
1333         off_t u;
1334
1335         error = 0;
1336         if (mdr->md_options & ~(MD_AUTOUNIT | MD_COMPRESS | MD_RESERVE))
1337                 return (EINVAL);
1338         if (mdr->md_sectorsize != 0 && !powerof2(mdr->md_sectorsize))
1339                 return (EINVAL);
1340         /* Compression doesn't make sense if we have reserved space */
1341         if (mdr->md_options & MD_RESERVE)
1342                 mdr->md_options &= ~MD_COMPRESS;
1343         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1344                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1345         if (mdr->md_fwheads != 0)
1346                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1347         sc->flags = mdr->md_options & (MD_COMPRESS | MD_FORCE);
1348         sc->indir = dimension(sc->mediasize / sc->sectorsize);
1349         sc->uma = uma_zcreate(sc->name, sc->sectorsize, NULL, NULL, NULL, NULL,
1350             0x1ff, 0);
1351         if (mdr->md_options & MD_RESERVE) {
1352                 off_t nsectors;
1353
1354                 nsectors = sc->mediasize / sc->sectorsize;
1355                 for (u = 0; u < nsectors; u++) {
1356                         sp = (uintptr_t)uma_zalloc(sc->uma, (md_malloc_wait ?
1357                             M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
1358                         if (sp != 0)
1359                                 error = s_write(sc->indir, u, sp);
1360                         else
1361                                 error = ENOMEM;
1362                         if (error != 0)
1363                                 break;
1364                 }
1365         }
1366         return (error);
1367 }
1368
1369
1370 static int
1371 mdsetcred(struct md_s *sc, struct ucred *cred)
1372 {
1373         char *tmpbuf;
1374         int error = 0;
1375
1376         /*
1377          * Set credits in our softc
1378          */
1379
1380         if (sc->cred)
1381                 crfree(sc->cred);
1382         sc->cred = crhold(cred);
1383
1384         /*
1385          * Horrible kludge to establish credentials for NFS  XXX.
1386          */
1387
1388         if (sc->vnode) {
1389                 struct uio auio;
1390                 struct iovec aiov;
1391
1392                 tmpbuf = malloc(sc->sectorsize, M_TEMP, M_WAITOK);
1393                 bzero(&auio, sizeof(auio));
1394
1395                 aiov.iov_base = tmpbuf;
1396                 aiov.iov_len = sc->sectorsize;
1397                 auio.uio_iov = &aiov;
1398                 auio.uio_iovcnt = 1;
1399                 auio.uio_offset = 0;
1400                 auio.uio_rw = UIO_READ;
1401                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1402                 auio.uio_resid = aiov.iov_len;
1403                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1404                 error = VOP_READ(sc->vnode, &auio, 0, sc->cred);
1405                 VOP_UNLOCK(sc->vnode, 0);
1406                 free(tmpbuf, M_TEMP);
1407         }
1408         return (error);
1409 }
1410
1411 static int
1412 mdcreate_vnode(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1413 {
1414         struct vattr vattr;
1415         struct nameidata nd;
1416         char *fname;
1417         int error, flags;
1418
1419         fname = mdr->md_file;
1420         if (mdr->md_file_seg == UIO_USERSPACE) {
1421                 error = copyinstr(fname, sc->file, sizeof(sc->file), NULL);
1422                 if (error != 0)
1423                         return (error);
1424         } else if (mdr->md_file_seg == UIO_SYSSPACE)
1425                 strlcpy(sc->file, fname, sizeof(sc->file));
1426         else
1427                 return (EDOOFUS);
1428
1429         /*
1430          * If the user specified that this is a read only device, don't
1431          * set the FWRITE mask before trying to open the backing store.
1432          */
1433         flags = FREAD | ((mdr->md_options & MD_READONLY) ? 0 : FWRITE) \
1434             | ((mdr->md_options & MD_VERIFY) ? O_VERIFY : 0);
1435         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW, UIO_SYSSPACE, sc->file, td);
1436         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
1437         if (error != 0)
1438                 return (error);
1439         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
1440         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
1441                 error = EINVAL;
1442                 goto bad;
1443         }
1444         error = VOP_GETATTR(nd.ni_vp, &vattr, td->td_ucred);
1445         if (error != 0)
1446                 goto bad;
1447         if (VOP_ISLOCKED(nd.ni_vp) != LK_EXCLUSIVE) {
1448                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
1449                 if (nd.ni_vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1450                         /* Forced unmount. */
1451                         error = EBADF;
1452                         goto bad;
1453                 }
1454         }
1455         nd.ni_vp->v_vflag |= VV_MD;
1456         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1457
1458         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1459                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1460         if (mdr->md_fwheads != 0)
1461                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1462         snprintf(sc->ident, sizeof(sc->ident), "MD-DEV%ju-INO%ju",
1463             (uintmax_t)vattr.va_fsid, (uintmax_t)vattr.va_fileid);
1464         sc->flags = mdr->md_options & (MD_FORCE | MD_ASYNC | MD_VERIFY);
1465         if (!(flags & FWRITE))
1466                 sc->flags |= MD_READONLY;
1467         sc->vnode = nd.ni_vp;
1468
1469         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1470         if (error != 0) {
1471                 sc->vnode = NULL;
1472                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1473                 nd.ni_vp->v_vflag &= ~VV_MD;
1474                 goto bad;
1475         }
1476         return (0);
1477 bad:
1478         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1479         (void)vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
1480         return (error);
1481 }
1482
1483 static int
1484 mddestroy(struct md_s *sc, struct thread *td)
1485 {
1486
1487         if (sc->gp) {
1488                 sc->gp->softc = NULL;
1489                 g_topology_lock();
1490                 g_wither_geom(sc->gp, ENXIO);
1491                 g_topology_unlock();
1492                 sc->gp = NULL;
1493                 sc->pp = NULL;
1494         }
1495         if (sc->devstat) {
1496                 devstat_remove_entry(sc->devstat);
1497                 sc->devstat = NULL;
1498         }
1499         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1500         sc->flags |= MD_SHUTDOWN;
1501         wakeup(sc);
1502         while (!(sc->flags & MD_EXITING))
1503                 msleep(sc->procp, &sc->queue_mtx, PRIBIO, "mddestroy", hz / 10);
1504         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1505         mtx_destroy(&sc->stat_mtx);
1506         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
1507         if (sc->vnode != NULL) {
1508                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1509                 sc->vnode->v_vflag &= ~VV_MD;
1510                 VOP_UNLOCK(sc->vnode, 0);
1511                 (void)vn_close(sc->vnode, sc->flags & MD_READONLY ?
1512                     FREAD : (FREAD|FWRITE), sc->cred, td);
1513         }
1514         if (sc->cred != NULL)
1515                 crfree(sc->cred);
1516         if (sc->object != NULL)
1517                 vm_object_deallocate(sc->object);
1518         if (sc->indir)
1519                 destroy_indir(sc, sc->indir);
1520         if (sc->uma)
1521                 uma_zdestroy(sc->uma);
1522
1523         LIST_REMOVE(sc, list);
1524         free_unr(md_uh, sc->unit);
1525         free(sc, M_MD);
1526         return (0);
1527 }
1528
1529 static int
1530 mdresize(struct md_s *sc, struct md_req *mdr)
1531 {
1532         int error, res;
1533         vm_pindex_t oldpages, newpages;
1534
1535         switch (sc->type) {
1536         case MD_VNODE:
1537         case MD_NULL:
1538                 break;
1539         case MD_SWAP:
1540                 if (mdr->md_mediasize <= 0 ||
1541                     (mdr->md_mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1542                         return (EDOM);
1543                 oldpages = OFF_TO_IDX(round_page(sc->mediasize));
1544                 newpages = OFF_TO_IDX(round_page(mdr->md_mediasize));
1545                 if (newpages < oldpages) {
1546                         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1547                         vm_object_page_remove(sc->object, newpages, 0, 0);
1548                         swap_pager_freespace(sc->object, newpages,
1549                             oldpages - newpages);
1550                         swap_release_by_cred(IDX_TO_OFF(oldpages -
1551                             newpages), sc->cred);
1552                         sc->object->charge = IDX_TO_OFF(newpages);
1553                         sc->object->size = newpages;
1554                         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1555                 } else if (newpages > oldpages) {
1556                         res = swap_reserve_by_cred(IDX_TO_OFF(newpages -
1557                             oldpages), sc->cred);
1558                         if (!res)
1559                                 return (ENOMEM);
1560                         if ((mdr->md_options & MD_RESERVE) ||
1561                             (sc->flags & MD_RESERVE)) {
1562                                 error = swap_pager_reserve(sc->object,
1563                                     oldpages, newpages - oldpages);
1564                                 if (error < 0) {
1565                                         swap_release_by_cred(
1566                                             IDX_TO_OFF(newpages - oldpages),
1567                                             sc->cred);
1568                                         return (EDOM);
1569                                 }
1570                         }
1571                         VM_OBJECT_WLOCK(sc->object);
1572                         sc->object->charge = IDX_TO_OFF(newpages);
1573                         sc->object->size = newpages;
1574                         VM_OBJECT_WUNLOCK(sc->object);
1575                 }
1576                 break;
1577         default:
1578                 return (EOPNOTSUPP);
1579         }
1580
1581         sc->mediasize = mdr->md_mediasize;
1582         g_topology_lock();
1583         g_resize_provider(sc->pp, sc->mediasize);
1584         g_topology_unlock();
1585         return (0);
1586 }
1587
1588 static int
1589 mdcreate_swap(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1590 {
1591         vm_ooffset_t npage;
1592         int error;
1593
1594         /*
1595          * Range check.  Disallow negative sizes and sizes not being
1596          * multiple of page size.
1597          */
1598         if (sc->mediasize <= 0 || (sc->mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1599                 return (EDOM);
1600
1601         /*
1602          * Allocate an OBJT_SWAP object.
1603          *
1604          * Note the truncation.
1605          */
1606
1607         if ((mdr->md_options & MD_VERIFY) != 0)
1608                 return (EINVAL);
1609         npage = mdr->md_mediasize / PAGE_SIZE;
1610         if (mdr->md_fwsectors != 0)
1611                 sc->fwsectors = mdr->md_fwsectors;
1612         if (mdr->md_fwheads != 0)
1613                 sc->fwheads = mdr->md_fwheads;
1614         sc->object = vm_pager_allocate(OBJT_SWAP, NULL, PAGE_SIZE * npage,
1615             VM_PROT_DEFAULT, 0, td->td_ucred);
1616         if (sc->object == NULL)
1617                 return (ENOMEM);
1618         sc->flags = mdr->md_options & (MD_FORCE | MD_RESERVE);
1619         if (mdr->md_options & MD_RESERVE) {
1620                 if (swap_pager_reserve(sc->object, 0, npage) < 0) {
1621                         error = EDOM;
1622                         goto finish;
1623                 }
1624         }
1625         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1626  finish:
1627         if (error != 0) {
1628                 vm_object_deallocate(sc->object);
1629                 sc->object = NULL;
1630         }
1631         return (error);
1632 }
1633
1634 static int
1635 mdcreate_null(struct md_s *sc, struct md_req *mdr, struct thread *td)
1636 {
1637
1638         /*
1639          * Range check.  Disallow negative sizes and sizes not being
1640          * multiple of page size.
1641          */
1642         if (sc->mediasize <= 0 || (sc->mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1643                 return (EDOM);
1644
1645         return (0);
1646 }
1647
1648 static int
1649 kern_mdattach_locked(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1650 {
1651         struct md_s *sc;
1652         unsigned sectsize;
1653         int error, i;
1654
1655         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1656
1657         switch (mdr->md_type) {
1658         case MD_MALLOC:
1659         case MD_PRELOAD:
1660         case MD_VNODE:
1661         case MD_SWAP:
1662         case MD_NULL:
1663                 break;
1664         default:
1665                 return (EINVAL);
1666         }
1667         if (mdr->md_sectorsize == 0)
1668                 sectsize = DEV_BSIZE;
1669         else
1670                 sectsize = mdr->md_sectorsize;
1671         if (sectsize > MAXPHYS || mdr->md_mediasize < sectsize)
1672                 return (EINVAL);
1673         if (mdr->md_options & MD_AUTOUNIT)
1674                 sc = mdnew(-1, &error, mdr->md_type);
1675         else {
1676                 if (mdr->md_unit > INT_MAX)
1677                         return (EINVAL);
1678                 sc = mdnew(mdr->md_unit, &error, mdr->md_type);
1679         }
1680         if (sc == NULL)
1681                 return (error);
1682         if (mdr->md_label != NULL)
1683                 error = copyinstr(mdr->md_label, sc->label,
1684                     sizeof(sc->label), NULL);
1685         if (error != 0)
1686                 goto err_after_new;
1687         if (mdr->md_options & MD_AUTOUNIT)
1688                 mdr->md_unit = sc->unit;
1689         sc->mediasize = mdr->md_mediasize;
1690         sc->sectorsize = sectsize;
1691         error = EDOOFUS;
1692         switch (sc->type) {
1693         case MD_MALLOC:
1694                 sc->start = mdstart_malloc;
1695                 error = mdcreate_malloc(sc, mdr);
1696                 break;
1697         case MD_PRELOAD:
1698                 /*
1699                  * We disallow attaching preloaded memory disks via
1700                  * ioctl. Preloaded memory disks are automatically
1701                  * attached in g_md_init().
1702                  */
1703                 error = EOPNOTSUPP;
1704                 break;
1705         case MD_VNODE:
1706                 sc->start = mdstart_vnode;
1707                 error = mdcreate_vnode(sc, mdr, td);
1708                 break;
1709         case MD_SWAP:
1710                 sc->start = mdstart_swap;
1711                 error = mdcreate_swap(sc, mdr, td);
1712                 break;
1713         case MD_NULL:
1714                 sc->start = mdstart_null;
1715                 error = mdcreate_null(sc, mdr, td);
1716                 break;
1717         }
1718 err_after_new:
1719         if (error != 0) {
1720                 mddestroy(sc, td);
1721                 return (error);
1722         }
1723
1724         /* Prune off any residual fractional sector */
1725         i = sc->mediasize % sc->sectorsize;
1726         sc->mediasize -= i;
1727
1728         mdinit(sc);
1729         return (0);
1730 }
1731
1732 static int
1733 kern_mdattach(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1734 {
1735         int error;
1736
1737         sx_xlock(&md_sx);
1738         error = kern_mdattach_locked(td, mdr);
1739         sx_xunlock(&md_sx);
1740         return (error);
1741 }
1742
1743 static int
1744 kern_mddetach_locked(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1745 {
1746         struct md_s *sc;
1747
1748         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1749
1750         if (mdr->md_mediasize != 0 ||
1751             (mdr->md_options & ~MD_FORCE) != 0)
1752                 return (EINVAL);
1753
1754         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1755         if (sc == NULL)
1756                 return (ENOENT);
1757         if (sc->opencount != 0 && !(sc->flags & MD_FORCE) &&
1758             !(mdr->md_options & MD_FORCE))
1759                 return (EBUSY);
1760         return (mddestroy(sc, td));
1761 }
1762
1763 static int
1764 kern_mddetach(struct thread *td, struct md_req *mdr)
1765 {
1766         int error;
1767
1768         sx_xlock(&md_sx);
1769         error = kern_mddetach_locked(td, mdr);
1770         sx_xunlock(&md_sx);
1771         return (error);
1772 }
1773
1774 static int
1775 kern_mdresize_locked(struct md_req *mdr)
1776 {
1777         struct md_s *sc;
1778
1779         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1780
1781         if ((mdr->md_options & ~(MD_FORCE | MD_RESERVE)) != 0)
1782                 return (EINVAL);
1783
1784         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1785         if (sc == NULL)
1786                 return (ENOENT);
1787         if (mdr->md_mediasize < sc->sectorsize)
1788                 return (EINVAL);
1789         if (mdr->md_mediasize < sc->mediasize &&
1790             !(sc->flags & MD_FORCE) &&
1791             !(mdr->md_options & MD_FORCE))
1792                 return (EBUSY);
1793         return (mdresize(sc, mdr));
1794 }
1795
1796 static int
1797 kern_mdresize(struct md_req *mdr)
1798 {
1799         int error;
1800
1801         sx_xlock(&md_sx);
1802         error = kern_mdresize_locked(mdr);
1803         sx_xunlock(&md_sx);
1804         return (error);
1805 }
1806
1807 static int
1808 kern_mdquery_locked(struct md_req *mdr)
1809 {
1810         struct md_s *sc;
1811         int error;
1812
1813         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1814
1815         sc = mdfind(mdr->md_unit);
1816         if (sc == NULL)
1817                 return (ENOENT);
1818         mdr->md_type = sc->type;
1819         mdr->md_options = sc->flags;
1820         mdr->md_mediasize = sc->mediasize;
1821         mdr->md_sectorsize = sc->sectorsize;
1822         error = 0;
1823         if (mdr->md_label != NULL) {
1824                 error = copyout(sc->label, mdr->md_label,
1825                     strlen(sc->label) + 1);
1826                 if (error != 0)
1827                         return (error);
1828         }
1829         if (sc->type == MD_VNODE ||
1830             (sc->type == MD_PRELOAD && mdr->md_file != NULL))
1831                 error = copyout(sc->file, mdr->md_file,
1832                     strlen(sc->file) + 1);
1833         return (error);
1834 }
1835
1836 static int
1837 kern_mdquery(struct md_req *mdr)
1838 {
1839         int error;
1840
1841         sx_xlock(&md_sx);
1842         error = kern_mdquery_locked(mdr);
1843         sx_xunlock(&md_sx);
1844         return (error);
1845 }
1846
1847 static int
1848 kern_mdlist_locked(struct md_req *mdr)
1849 {
1850         struct md_s *sc;
1851         int i;
1852
1853         sx_assert(&md_sx, SA_XLOCKED);
1854
1855         /*
1856          * Write the number of md devices to mdr->md_units[0].
1857          * Write the unit number of the first (mdr->md_units_nitems - 2)
1858          * units to mdr->md_units[1::(mdr->md_units - 2)] and terminate the
1859          * list with -1.
1860          *
1861          * XXX: There is currently no mechanism to retrieve unit
1862          * numbers for more than (MDNPAD - 2) units.
1863          *
1864          * XXX: Due to the use of LIST_INSERT_HEAD in mdnew(), the
1865          * list of visible unit numbers not stable.
1866          */
1867         i = 1;
1868         LIST_FOREACH(sc, &md_softc_list, list) {
1869                 if (i < mdr->md_units_nitems - 1)
1870                         mdr->md_units[i] = sc->unit;
1871                 i++;
1872         }
1873         mdr->md_units[MIN(i, mdr->md_units_nitems - 1)] = -1;
1874         mdr->md_units[0] = i - 1;
1875         return (0);
1876 }
1877
1878 static int
1879 kern_mdlist(struct md_req *mdr)
1880 {
1881         int error;
1882
1883         sx_xlock(&md_sx);
1884         error = kern_mdlist_locked(mdr);
1885         sx_xunlock(&md_sx);
1886         return (error);
1887 }
1888
1889 /* Copy members that are not userspace pointers. */
1890 #define MD_IOCTL2REQ(mdio, mdr) do {                                    \
1891         (mdr)->md_unit = (mdio)->md_unit;                               \
1892         (mdr)->md_type = (mdio)->md_type;                               \
1893         (mdr)->md_mediasize = (mdio)->md_mediasize;                     \
1894         (mdr)->md_sectorsize = (mdio)->md_sectorsize;                   \
1895         (mdr)->md_options = (mdio)->md_options;                         \
1896         (mdr)->md_fwheads = (mdio)->md_fwheads;                         \
1897         (mdr)->md_fwsectors = (mdio)->md_fwsectors;                     \
1898         (mdr)->md_units = &(mdio)->md_pad[0];                           \
1899         (mdr)->md_units_nitems = nitems((mdio)->md_pad);                \
1900 } while(0)
1901
1902 /* Copy members that might have been updated */
1903 #define MD_REQ2IOCTL(mdr, mdio) do {                                    \
1904         (mdio)->md_unit = (mdr)->md_unit;                               \
1905         (mdio)->md_type = (mdr)->md_type;                               \
1906         (mdio)->md_mediasize = (mdr)->md_mediasize;                     \
1907         (mdio)->md_sectorsize = (mdr)->md_sectorsize;                   \
1908         (mdio)->md_options = (mdr)->md_options;                         \
1909         (mdio)->md_fwheads = (mdr)->md_fwheads;                         \
1910         (mdio)->md_fwsectors = (mdr)->md_fwsectors;                     \
1911 } while(0)
1912
1913 static int
1914 mdctlioctl(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t addr, int flags,
1915     struct thread *td)
1916 {
1917         struct md_req mdr;
1918         int error;
1919
1920         if (md_debug)
1921                 printf("mdctlioctl(%s %lx %p %x %p)\n",
1922                         devtoname(dev), cmd, addr, flags, td);
1923
1924         bzero(&mdr, sizeof(mdr));
1925         switch (cmd) {
1926         case MDIOCATTACH:
1927         case MDIOCDETACH:
1928         case MDIOCRESIZE:
1929         case MDIOCQUERY:
1930         case MDIOCLIST: {
1931                 struct md_ioctl *mdio = (struct md_ioctl *)addr;
1932                 if (mdio->md_version != MDIOVERSION)
1933                         return (EINVAL);
1934                 MD_IOCTL2REQ(mdio, &mdr);
1935                 mdr.md_file = mdio->md_file;
1936                 mdr.md_file_seg = UIO_USERSPACE;
1937                 /* If the file is adjacent to the md_ioctl it's in kernel. */
1938                 if ((void *)mdio->md_file == (void *)(mdio + 1))
1939                         mdr.md_file_seg = UIO_SYSSPACE;
1940                 mdr.md_label = mdio->md_label;
1941                 break;
1942         }
1943 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1944         case MDIOCATTACH_32:
1945         case MDIOCDETACH_32:
1946         case MDIOCRESIZE_32:
1947         case MDIOCQUERY_32:
1948         case MDIOCLIST_32: {
1949                 struct md_ioctl32 *mdio = (struct md_ioctl32 *)addr;
1950                 if (mdio->md_version != MDIOVERSION)
1951                         return (EINVAL);
1952                 MD_IOCTL2REQ(mdio, &mdr);
1953                 mdr.md_file = (void *)(uintptr_t)mdio->md_file;
1954                 mdr.md_file_seg = UIO_USERSPACE;
1955                 mdr.md_label = (void *)(uintptr_t)mdio->md_label;
1956                 break;
1957         }
1958 #endif
1959         default:
1960                 /* Fall through to handler switch. */
1961                 break;
1962         }
1963
1964         error = 0;
1965         switch (cmd) {
1966         case MDIOCATTACH:
1967 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1968         case MDIOCATTACH_32:
1969 #endif
1970                 error = kern_mdattach(td, &mdr);
1971                 break;
1972         case MDIOCDETACH:
1973 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1974         case MDIOCDETACH_32:
1975 #endif
1976                 error = kern_mddetach(td, &mdr);
1977                 break;
1978         case MDIOCRESIZE:
1979 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1980         case MDIOCRESIZE_32:
1981 #endif
1982                 error = kern_mdresize(&mdr);
1983                 break;
1984         case MDIOCQUERY:
1985 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1986         case MDIOCQUERY_32:
1987 #endif
1988                 error = kern_mdquery(&mdr);
1989                 break;
1990         case MDIOCLIST:
1991 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
1992         case MDIOCLIST_32:
1993 #endif
1994                 error = kern_mdlist(&mdr);
1995                 break;
1996         default:
1997                 error = ENOIOCTL;
1998         }
1999
2000         switch (cmd) {
2001         case MDIOCATTACH:
2002         case MDIOCQUERY: {
2003                 struct md_ioctl *mdio = (struct md_ioctl *)addr;
2004                 MD_REQ2IOCTL(&mdr, mdio);
2005                 break;
2006         }
2007 #ifdef COMPAT_FREEBSD32
2008         case MDIOCATTACH_32:
2009         case MDIOCQUERY_32: {
2010                 struct md_ioctl32 *mdio = (struct md_ioctl32 *)addr;
2011                 MD_REQ2IOCTL(&mdr, mdio);
2012                 break;
2013         }
2014 #endif
2015         default:
2016                 /* Other commands to not alter mdr. */
2017                 break;
2018         }
2019
2020         return (error);
2021 }
2022
2023 static void
2024 md_preloaded(u_char *image, size_t length, const char *name)
2025 {
2026         struct md_s *sc;
2027         int error;
2028
2029         sc = mdnew(-1, &error, MD_PRELOAD);
2030         if (sc == NULL)
2031                 return;
2032         sc->mediasize = length;
2033         sc->sectorsize = DEV_BSIZE;
2034         sc->pl_ptr = image;
2035         sc->pl_len = length;
2036         sc->start = mdstart_preload;
2037         if (name != NULL)
2038                 strlcpy(sc->file, name, sizeof(sc->file));
2039 #ifdef MD_ROOT
2040         if (sc->unit == 0) {
2041 #ifndef ROOTDEVNAME
2042                 rootdevnames[0] = MD_ROOT_FSTYPE ":/dev/md0";
2043 #endif
2044 #ifdef MD_ROOT_READONLY
2045                 sc->flags |= MD_READONLY;
2046 #endif
2047         }
2048 #endif
2049         mdinit(sc);
2050         if (name != NULL) {
2051                 printf("%s%d: Preloaded image <%s> %zd bytes at %p\n",
2052                     MD_NAME, sc->unit, name, length, image);
2053         } else {
2054                 printf("%s%d: Embedded image %zd bytes at %p\n",
2055                     MD_NAME, sc->unit, length, image);
2056         }
2057 }
2058
2059 static void
2060 g_md_init(struct g_class *mp __unused)
2061 {
2062         caddr_t mod;
2063         u_char *ptr, *name, *type;
2064         unsigned len;
2065         int i;
2066
2067         /* figure out log2(NINDIR) */
2068         for (i = NINDIR, nshift = -1; i; nshift++)
2069                 i >>= 1;
2070
2071         mod = NULL;
2072         sx_init(&md_sx, "MD config lock");
2073         g_topology_unlock();
2074         md_uh = new_unrhdr(0, INT_MAX, NULL);
2075 #ifdef MD_ROOT
2076         if (mfs_root_size != 0) {
2077                 sx_xlock(&md_sx);
2078                 md_preloaded(__DEVOLATILE(u_char *, &mfs_root), mfs_root_size,
2079                     NULL);
2080                 sx_xunlock(&md_sx);
2081         }
2082 #endif
2083         /* XXX: are preload_* static or do they need Giant ? */
2084         while ((mod = preload_search_next_name(mod)) != NULL) {
2085                 name = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_NAME);
2086                 if (name == NULL)
2087                         continue;
2088                 type = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_TYPE);
2089                 if (type == NULL)
2090                         continue;
2091                 if (strcmp(type, "md_image") && strcmp(type, "mfs_root"))
2092                         continue;
2093                 ptr = preload_fetch_addr(mod);
2094                 len = preload_fetch_size(mod);
2095                 if (ptr != NULL && len != 0) {
2096                         sx_xlock(&md_sx);
2097                         md_preloaded(ptr, len, name);
2098                         sx_xunlock(&md_sx);
2099                 }
2100         }
2101         md_vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 10;
2102         status_dev = make_dev(&mdctl_cdevsw, INT_MAX, UID_ROOT, GID_WHEEL,
2103             0600, MDCTL_NAME);
2104         g_topology_lock();
2105 }
2106
2107 static void
2108 g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
2109     struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp)
2110 {
2111         struct md_s *mp;
2112         char *type;
2113
2114         mp = gp->softc;
2115         if (mp == NULL)
2116                 return;
2117
2118         switch (mp->type) {
2119         case MD_MALLOC:
2120                 type = "malloc";
2121                 break;
2122         case MD_PRELOAD:
2123                 type = "preload";
2124                 break;
2125         case MD_VNODE:
2126                 type = "vnode";
2127                 break;
2128         case MD_SWAP:
2129                 type = "swap";
2130                 break;
2131         case MD_NULL:
2132                 type = "null";
2133                 break;
2134         default:
2135                 type = "unknown";
2136                 break;
2137         }
2138
2139         if (pp != NULL) {
2140                 if (indent == NULL) {
2141                         sbuf_printf(sb, " u %d", mp->unit);
2142                         sbuf_printf(sb, " s %ju", (uintmax_t) mp->sectorsize);
2143                         sbuf_printf(sb, " f %ju", (uintmax_t) mp->fwheads);
2144                         sbuf_printf(sb, " fs %ju", (uintmax_t) mp->fwsectors);
2145                         sbuf_printf(sb, " l %ju", (uintmax_t) mp->mediasize);
2146                         sbuf_printf(sb, " t %s", type);
2147                         if ((mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL) ||
2148                             (mp->type == MD_PRELOAD && mp->file[0] != '\0'))
2149                                 sbuf_printf(sb, " file %s", mp->file);
2150                         sbuf_printf(sb, " label %s", mp->label);
2151                 } else {
2152                         sbuf_printf(sb, "%s<unit>%d</unit>\n", indent,
2153                             mp->unit);
2154                         sbuf_printf(sb, "%s<sectorsize>%ju</sectorsize>\n",
2155                             indent, (uintmax_t) mp->sectorsize);
2156                         sbuf_printf(sb, "%s<fwheads>%ju</fwheads>\n",
2157                             indent, (uintmax_t) mp->fwheads);
2158                         sbuf_printf(sb, "%s<fwsectors>%ju</fwsectors>\n",
2159                             indent, (uintmax_t) mp->fwsectors);
2160                         if (mp->ident[0] != '\0') {
2161                                 sbuf_printf(sb, "%s<ident>", indent);
2162                                 g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->ident);
2163                                 sbuf_printf(sb, "</ident>\n");
2164                         }
2165                         sbuf_printf(sb, "%s<length>%ju</length>\n",
2166                             indent, (uintmax_t) mp->mediasize);
2167                         sbuf_printf(sb, "%s<compression>%s</compression>\n", indent,
2168                             (mp->flags & MD_COMPRESS) == 0 ? "off": "on");
2169                         sbuf_printf(sb, "%s<access>%s</access>\n", indent,
2170                             (mp->flags & MD_READONLY) == 0 ? "read-write":
2171                             "read-only");
2172                         sbuf_printf(sb, "%s<type>%s</type>\n", indent,
2173                             type);
2174                         if ((mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL) ||
2175                             (mp->type == MD_PRELOAD && mp->file[0] != '\0')) {
2176                                 sbuf_printf(sb, "%s<file>", indent);
2177                                 g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->file);
2178                                 sbuf_printf(sb, "</file>\n");
2179                         }
2180                         sbuf_printf(sb, "%s<label>", indent);
2181                         g_conf_printf_escaped(sb, "%s", mp->label);
2182                         sbuf_printf(sb, "</label>\n");
2183                 }
2184         }
2185 }
2186
2187 static void
2188 g_md_fini(struct g_class *mp __unused)
2189 {
2190
2191         sx_destroy(&md_sx);
2192         if (status_dev != NULL)
2193                 destroy_dev(status_dev);
2194         delete_unrhdr(md_uh);
2195 }