sys/dev/vinum/vinumrequest.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997, 1998, 1999
   3  *  Nan Yang Computer Services Limited.  All rights reserved.
   4  *
   5  *  Parts copyright (c) 1997, 1998 Cybernet Corporation, NetMAX project.
   6  *
   7  *  Written by Greg Lehey
   8  *
   9  *  This software is distributed under the so-called ``Berkeley
  10  *  License'':
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by Nan Yang Computer
  23  *      Services Limited.
  24  * 4. Neither the name of the Company nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * This software is provided ``as is'', and any express or implied
  29  * warranties, including, but not limited to, the implied warranties of
  30  * merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  31  * In no event shall the company or contributors be liable for any
  32  * direct, indirect, incidental, special, exemplary, or consequential
  33  * damages (including, but not limited to, procurement of substitute
  34  * goods or services; loss of use, data, or profits; or business
  35  * interruption) however caused and on any theory of liability, whether
  36  * in contract, strict liability, or tort (including negligence or
  37  * otherwise) arising in any way out of the use of this software, even if
  38  * advised of the possibility of such damage.
  39  *
  40  * $Id: vinumrequest.c,v 1.25 1999/10/12 04:38:20 grog Exp grog $
  41  * $FreeBSD$
  42  */
  43
  44 #include <dev/vinum/vinumhdr.h>
  45 #include <dev/vinum/request.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47
  48 enum requeststatus bre(struct request *rq,
  49     int plexno,
  50     daddr_t * diskstart,
  51     daddr_t diskend);
  52 enum requeststatus bre5(struct request *rq,
  53     int plexno,
  54     daddr_t * diskstart,
  55     daddr_t diskend);
  56 enum requeststatus build_read_request(struct request *rq, int volplexno);
  57 enum requeststatus build_write_request(struct request *rq);
  58 enum requeststatus build_rq_buffer(struct rqelement *rqe, struct plex *plex);
  59 int find_alternate_sd(struct request *rq);
  60 int check_range_covered(struct request *);
  61 void complete_rqe(struct buf *bp);
  62 void complete_raid5_write(struct rqelement *);
  63 int abortrequest(struct request *rq, int error);
  64 void sdio_done(struct buf *bp);
  65 int vinum_bounds_check(struct buf *bp, struct volume *vol);
  66 caddr_t allocdatabuf(struct rqelement *rqe);
  67 void freedatabuf(struct rqelement *rqe);
  68
  69 #ifdef VINUMDEBUG
  70 struct rqinfo rqinfo[RQINFO_SIZE];
  71 struct rqinfo *rqip = rqinfo;
  72
  73 void
  74 logrq(enum rqinfo_type type, union rqinfou info, struct buf *ubp)
  75 {
  76     int s = splhigh();
  77
  78     microtime(&rqip->timestamp);                            /* when did this happen? */
  79     rqip->type = type;
  80     rqip->bp = ubp;                                         /* user buffer */
  81     switch (type) {
  82     case loginfo_user_bp:
  83     case loginfo_user_bpl:
  84     case loginfo_sdio:                                      /* subdisk I/O */
  85     case loginfo_sdiol:                                     /* subdisk I/O launch */
  86     case loginfo_sdiodone:                                  /* subdisk I/O complete */
  87         bcopy(info.bp, &rqip->info.b, sizeof(struct buf));
  88         rqip->devmajor = major(info.bp->b_dev);
  89         rqip->devminor = minor(info.bp->b_dev);
  90         break;
  91
  92     case loginfo_iodone:
  93     case loginfo_rqe:
  94     case loginfo_raid5_data:
  95     case loginfo_raid5_parity:
  96         bcopy(info.rqe, &rqip->info.rqe, sizeof(struct rqelement));
  97         rqip->devmajor = major(info.rqe->b.b_dev);
  98         rqip->devminor = minor(info.rqe->b.b_dev);
  99         break;
 100
 101     case loginfo_lockwait:
 102     case loginfo_lock:
 103     case loginfo_unlock:
 104         bcopy(info.lockinfo, &rqip->info.lockinfo, sizeof(struct rangelock));
 105
 106         break;
 107
 108     case loginfo_unused:
 109         break;
 110     }
 111     rqip++;
 112     if (rqip >= &rqinfo[RQINFO_SIZE])                       /* wrap around */
 113         rqip = rqinfo;
 114     splx(s);
 115 }
 116
 117 #endif
 118
 119 void
 120 vinumstrategy(struct buf *bp)
 121 {
 122     int volno;
 123     struct volume *vol = NULL;
 124
 125     switch (DEVTYPE(bp->b_dev)) {
 126     case VINUM_SD_TYPE:
 127     case VINUM_RAWSD_TYPE:
 128         sdio(bp);
 129         return;
 130
 131         /*
 132          * In fact, vinum doesn't handle drives: they're
 133          * handled directly by the disk drivers
 134          */
 135     case VINUM_DRIVE_TYPE:
 136     default:
 137         bp->b_error = EIO;                                  /* I/O error */
 138         bp->b_flags |= B_ERROR;
 139         biodone(bp);
 140         return;
 141
 142     case VINUM_VOLUME_TYPE:                                 /* volume I/O */
 143         volno = Volno(bp->b_dev);
 144         vol = &VOL[volno];
 145         if (vol->state != volume_up) {                      /* can't access this volume */
 146             bp->b_error = EIO;                              /* I/O error */
 147             bp->b_flags |= B_ERROR;
 148             biodone(bp);
 149             return;
 150         }
 151         if (vinum_bounds_check(bp, vol) <= 0) {             /* don't like them bounds */
 152             biodone(bp);                                    /* have nothing to do with this */
 153             return;
 154         }
 155         /* FALLTHROUGH */
 156         /*
 157          * Plex I/O is pretty much the same as volume I/O
 158          * for a single plex.  Indicate this by passing a NULL
 159          * pointer (set above) for the volume
 160          */
 161     case VINUM_PLEX_TYPE:
 162     case VINUM_RAWPLEX_TYPE:
 163         bp->b_resid = bp->b_bcount;                         /* transfer everything */
 164         vinumstart(bp, 0);
 165         return;
 166     }
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Start a transfer.  Return -1 on error,
 171  * 0 if OK, 1 if we need to retry.
 172  * Parameter reviveok is set when doing
 173  * transfers for revives: it allows transfers to
 174  * be started immediately when a revive is in
 175  * progress.  During revive, normal transfers
 176  * are queued if they share address space with
 177  * a currently active revive operation.
 178  */
 179 int
 180 vinumstart(struct buf *bp, int reviveok)
 181 {
 182     int plexno;
 183     int maxplex;                                            /* maximum number of plexes to handle */
 184     struct volume *vol;
 185     struct request *rq;                                     /* build up our request here */
 186     enum requeststatus status;
 187
 188 #if VINUMDEBUG
 189     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 190         logrq(loginfo_user_bp, (union rqinfou) bp, bp);
 191 #endif
 192
 193     if ((bp->b_bcount % DEV_BSIZE) != 0) {                  /* bad length */
 194         bp->b_error = EINVAL;                               /* invalid size */
 195         bp->b_flags |= B_ERROR;
 196         biodone(bp);
 197         return -1;
 198     }
 199     rq = (struct request *) Malloc(sizeof(struct request)); /* allocate a request struct */
 200     if (rq == NULL) {                                       /* can't do it */
 201         bp->b_error = ENOMEM;                               /* can't get memory */
 202         bp->b_flags |= B_ERROR;
 203         biodone(bp);
 204         return -1;
 205     }
 206     bzero(rq, sizeof(struct request));
 207
 208     /*
 209      * Note the volume ID.  This can be NULL, which
 210      * the request building functions use as an
 211      * indication for single plex I/O
 212      */
 213     rq->bp = bp;                                            /* and the user buffer struct */
 214
 215     if (DEVTYPE(bp->b_dev) == VINUM_VOLUME_TYPE) {          /* it's a volume, */
 216         rq->volplex.volno = Volno(bp->b_dev);               /* get the volume number */
 217         vol = &VOL[rq->volplex.volno];                      /* and point to it */
 218         vol->active++;                                      /* one more active request */
 219         maxplex = vol->plexes;                              /* consider all its plexes */
 220     } else {
 221         vol = NULL;                                         /* no volume */
 222         rq->volplex.plexno = Plexno(bp->b_dev);             /* point to the plex */
 223         rq->isplex = 1;                                     /* note that it's a plex */
 224         maxplex = 1;                                        /* just the one plex */
 225     }
 226
 227     if (bp->b_flags & B_READ) {
 228         /*
 229          * This is a read request.  Decide
 230          * which plex to read from.
 231          *
 232          * There's a potential race condition here,
 233          * since we're not locked, and we could end
 234          * up multiply incrementing the round-robin
 235          * counter.  This doesn't have any serious
 236          * effects, however.
 237          */
 238         if (vol != NULL) {
 239             vol->reads++;
 240             vol->bytes_read += bp->b_bcount;
 241             plexno = vol->preferred_plex;                   /* get the plex to use */
 242             if (plexno < 0) {                               /* round robin */
 243                 plexno = vol->last_plex_read;
 244                 vol->last_plex_read++;
 245                 if (vol->last_plex_read >= vol->plexes)     /* got the the end? */
 246                     vol->last_plex_read = 0;                /* wrap around */
 247             }
 248             status = build_read_request(rq, plexno);        /* build a request */
 249         } else {
 250             daddr_t diskaddr = bp->b_blkno;                 /* start offset of transfer */
 251             status = bre(rq,                                /* build a request list */
 252                 rq->volplex.plexno,
 253                 &diskaddr,
 254                 diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));
 255         }
 256
 257         if ((status > REQUEST_RECOVERED)                    /* can't satisfy it */
 258         ||(bp->b_flags & B_DONE)) {                         /* XXX shouldn't get this without bad status */
 259             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 260                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 261                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 262             }
 263             biodone(bp);
 264             freerq(rq);
 265             return -1;
 266         }
 267         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 268     } else
 269         /*
 270          * This is a write operation.  We write to all
 271          * plexes.  If this is a RAID 5 plex, we must also
 272          * update the parity stripe.
 273          */
 274     {
 275         if (vol != NULL) {
 276             vol->writes++;
 277             vol->bytes_written += bp->b_bcount;
 278             status = build_write_request(rq);               /* Not all the subdisks are up */
 279         } else {                                            /* plex I/O */
 280             daddr_t diskstart;
 281
 282             diskstart = bp->b_blkno;                        /* start offset of transfer */
 283             status = bre(rq,
 284                 Plexno(bp->b_dev),
 285                 &diskstart,
 286                 bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));  /* build requests for the plex */
 287         }
 288         if ((status > REQUEST_RECOVERED)                    /* can't satisfy it */
 289         ||(bp->b_flags & B_DONE)) {                         /* XXX shouldn't get this without bad status */
 290             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 291                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 292                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 293             }
 294             if ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
 295                 biodone(bp);
 296             freerq(rq);
 297             return -1;
 298         }
 299         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 300     }
 301 }
 302
 303 /*
 304  * Call the low-level strategy routines to
 305  * perform the requests in a struct request
 306  */
 307 int
 308 launch_requests(struct request *rq, int reviveok)
 309 {
 310     int s;
 311     struct rqgroup *rqg;
 312     int rqno;                                               /* loop index */
 313     struct rqelement *rqe;                                  /* current element */
 314     struct drive *drive;
 315
 316     /*
 317      * First find out whether we're reviving, and the
 318      * request contains a conflict.  If so, we hang
 319      * the request off plex->waitlist of the first
 320      * plex we find which is reviving
 321      */
 322     if ((rq->flags & XFR_REVIVECONFLICT)                    /* possible revive conflict */
 323     &&(!reviveok)) {                                        /* and we don't want to do it now, */
 324         struct sd *sd;
 325         struct request *waitlist;                           /* point to the waitlist */
 326
 327         sd = &SD[rq->sdno];
 328         if (sd->waitlist != NULL) {                         /* something there already, */
 329             waitlist = sd->waitlist;
 330             while (waitlist->next != NULL)                  /* find the end */
 331                 waitlist = waitlist->next;
 332             waitlist->next = rq;                            /* hook our request there */
 333         } else
 334             sd->waitlist = rq;                              /* hook our request at the front */
 335
 336 #if VINUMDEBUG
 337         if (debug & DEBUG_REVIVECONFLICT)
 338             log(LOG_DEBUG,
 339                 "Revive conflict sd %d: %x\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 340                 rq->sdno,
 341                 (u_int) rq,
 342                 rq->bp->b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 343                 major(rq->bp->b_dev),
 344                 minor(rq->bp->b_dev),
 345                 rq->bp->b_blkno,
 346                 rq->bp->b_bcount);
 347 #endif
 348         return 0;                                           /* and get out of here */
 349     }
 350     rq->active = 0;                                         /* nothing yet */
 351 #if VINUMDEBUG
 352     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 353         log(LOG_DEBUG,
 354             "Request: %x\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 355             (u_int) rq,
 356             rq->bp->b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 357             major(rq->bp->b_dev),
 358             minor(rq->bp->b_dev),
 359             rq->bp->b_blkno,
 360             rq->bp->b_bcount);
 361     vinum_conf.lastrq = (int) rq;
 362     vinum_conf.lastbuf = rq->bp;
 363     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 364         logrq(loginfo_user_bpl, (union rqinfou) rq->bp, rq->bp);
 365 #endif
 366
 367     /*
 368      * We have a potential race condition here: between firing off each
 369      * request, we need to check that we're not overloading the system,
 370      * and possibly sleep.  But the bottom half releases the request
 371      * when the active count goes to 0, so we need to set the total
 372      * active count in advance.
 373      */
 374     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL; rqg = rqg->next) {     /* through the whole request chain */
 375         rqg->active = rqg->count;                           /* they're all active */
 376         for (rqno = 0; rqno < rqg->count; rqno++) {
 377             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 378             if (rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK)               /* this subdisk is bad, */
 379                 rqg->active--;                              /* one less active request */
 380         }
 381         if (rqg->active)                                    /* we have at least one active request, */
 382             rq->active++;                                   /* one more active request group */
 383     }
 384
 385     /* Now fire off the requests */
 386     s = splbio();                                           /* lock out the interrupt routines */
 387     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL; rqg = rqg->next) {     /* through the whole request chain */
 388         for (rqno = 0; rqno < rqg->count; rqno++) {
 389             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 390             if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0) {      /* this subdisk is good, */
 391                 /* Check that we're not overloading things */
 392                 drive = &DRIVE[rqe->driveno];               /* look at drive */
 393                 while ((drive->active >= DRIVE_MAXACTIVE)   /* it has too much to do already, */
 394                 ||(vinum_conf.active >= VINUM_MAXACTIVE))   /* or too many requests globally */
 395                     tsleep(&launch_requests, PRIBIO, "vinbuf", 0); /* wait for it to subside, XXX: should PCATCH */
 396                 drive->active++;
 397                 if (drive->active >= drive->maxactive)
 398                     drive->maxactive = drive->active;
 399                 vinum_conf.active++;
 400                 if (vinum_conf.active >= vinum_conf.maxactive)
 401                     vinum_conf.maxactive = vinum_conf.active;
 402
 403 #if VINUMDEBUG
 404                 if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 405                     log(LOG_DEBUG,
 406                         "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 407                         rqe->b.b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 408                         major(rqe->b.b_dev),
 409                         minor(rqe->b.b_dev),
 410                         rqe->sdno,
 411                         (u_int) (rqe->b.b_blkno - SD[rqe->sdno].driveoffset),
 412                         rqe->b.b_blkno,
 413                         rqe->b.b_bcount);
 414                 if (debug & DEBUG_NUMOUTPUT)
 415                     log(LOG_DEBUG,
 416                         "  vinumstart sd %d numoutput %ld\n",
 417                         rqe->sdno,
 418                         rqe->b.b_vp->v_numoutput);
 419                 if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 420                     logrq(loginfo_rqe, (union rqinfou) rqe, rq->bp);
 421 #endif
 422
 423                 if ((rqe->b.b_flags & B_READ) == 0)
 424                     rqe->b.b_vp->v_numoutput++;             /* one more output going */
 425
 426                 rqe->b.b_flags |= B_ORDERED;                /* stick to the request order */
 427
 428                 /* fire off the request */
 429                 BUF_STRATEGY(&rqe->b, 0);
 430             }
 431         }
 432     }
 433     splx(s);
 434     return 0;
 435 }
 436
 437 /*
 438  * define the low-level requests needed to perform a
 439  * high-level I/O operation for a specific plex 'plexno'.
 440  *
 441  * Return REQUEST_OK if all subdisks involved in the request are up,
 442  * REQUEST_DOWN if some subdisks are not up, and REQUEST_EOF if the
 443  * request is at least partially outside the bounds of the subdisks.
 444  *
 445  * Modify the pointer *diskstart to point to the end address.  On
 446  * read, return on the first bad subdisk, so that the caller
 447  * (build_read_request) can try alternatives.
 448  *
 449  * On entry to this routine, the rqg structures are not assigned.  The
 450  * assignment is performed by expandrq().  Strictly speaking, the
 451  * elements rqe->sdno of all entries should be set to -1, since 0
 452  * (from bzero) is a valid subdisk number.  We avoid this problem by
 453  * initializing the ones we use, and not looking at the others (index
 454  * >= rqg->requests).
 455  */
 456 enum requeststatus
 457 bre(struct request *rq,
 458     int plexno,
 459     daddr_t * diskaddr,
 460     daddr_t diskend)
 461 {
 462     int sdno;
 463     struct sd *sd;
 464     struct rqgroup *rqg;
 465     struct buf *bp;                                         /* user's bp */
 466     struct plex *plex;
 467     enum requeststatus status;                              /* return value */
 468     daddr_t plexoffset;                                     /* offset of transfer in plex */
 469     daddr_t stripebase;                                     /* base address of stripe (1st subdisk) */
 470     daddr_t stripeoffset;                                   /* offset in stripe */
 471     daddr_t blockoffset;                                    /* offset in stripe on subdisk */
 472     struct rqelement *rqe;                                  /* point to this request information */
 473     daddr_t diskstart = *diskaddr;                          /* remember where this transfer starts */
 474     enum requeststatus s;                                   /* temp return value */
 475
 476     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 477     status = REQUEST_OK;                                    /* return value: OK until proven otherwise */
 478     plex = &PLEX[plexno];                                   /* point to the plex */
 479
 480     switch (plex->organization) {
 481     case plex_concat:
 482         sd = NULL;                                          /* (keep compiler quiet) */
 483         for (sdno = 0; sdno < plex->subdisks; sdno++) {
 484             sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];
 485             if (*diskaddr < sd->plexoffset)                 /* we must have a hole, */
 486                 status = REQUEST_DEGRADED;                  /* note the fact */
 487             if (*diskaddr < (sd->plexoffset + sd->sectors)) { /* the request starts in this subdisk */
 488                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 489                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 490                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 491                     bp->b_error = ENOMEM;
 492                     biodone(bp);
 493                     return REQUEST_ENOMEM;
 494                 }
 495                 rqg->plexno = plexno;
 496
 497                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 498                 rqe->rqg = rqg;                             /* group */
 499                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 500                 plexoffset = *diskaddr;                     /* start offset in plex */
 501                 rqe->sdoffset = plexoffset - sd->plexoffset; /* start offset in subdisk */
 502                 rqe->useroffset = plexoffset - diskstart;   /* start offset in user buffer */
 503                 rqe->dataoffset = 0;
 504                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* number of sectors to transfer in this sd */
 505                     sd->sectors - rqe->sdoffset);
 506                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for concatenated plexes */
 507                 rqe->grouplen = 0;
 508                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 509                 rqe->flags = 0;
 510                 rqe->driveno = sd->driveno;
 511                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 512                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 513                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 514                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 515                         if (rq->bp->b_flags & B_READ)       /* read request, */
 516                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 517                         /*
 518                          * If we're writing, don't give up
 519                          * because of a bad subdisk.  Go
 520                          * through to the bitter end, but note
 521                          * which ones we can't access.
 522                          */
 523                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 524                     }
 525                 }
 526                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* bump the address */
 527                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 528                     deallocrqg(rqg);
 529                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 530                     bp->b_error = ENOMEM;
 531                     biodone(bp);
 532                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 533                 }
 534             }
 535             if (*diskaddr == diskend)                       /* we're finished, */
 536                 break;                                      /* get out of here */
 537         }
 538         /*
 539          * We've got to the end of the plex.  Have we got to the end of
 540          * the transfer?  It would seem that having an offset beyond the
 541          * end of the subdisk is an error, but in fact it can happen if
 542          * the volume has another plex of different size.  There's a valid
 543          * question as to why you would want to do this, but currently
 544          * it's allowed.
 545          *
 546          * In a previous version, I returned REQUEST_DOWN here.  I think
 547          * REQUEST_EOF is more appropriate now.
 548          */
 549         if (diskend > sd->sectors + sd->plexoffset)         /* pointing beyond EOF? */
 550             status = REQUEST_EOF;
 551         break;
 552
 553     case plex_striped:
 554         {
 555             while (*diskaddr < diskend) {                   /* until we get it all sorted out */
 556                 if (*diskaddr >= plex->length)              /* beyond the end of the plex */
 557                     return REQUEST_EOF;                     /* can't continue */
 558
 559                 /* The offset of the start address from the start of the stripe. */
 560                 stripeoffset = *diskaddr % (plex->stripesize * plex->subdisks);
 561
 562                 /* The plex-relative address of the start of the stripe. */
 563                 stripebase = *diskaddr - stripeoffset;
 564
 565                 /* The number of the subdisk in which the start is located. */
 566                 sdno = stripeoffset / plex->stripesize;
 567
 568                 /* The offset from the beginning of the stripe on this subdisk. */
 569                 blockoffset = stripeoffset % plex->stripesize;
 570
 571                 sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];                /* the subdisk in question */
 572                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 573                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 574                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 575                     bp->b_error = ENOMEM;
 576                     biodone(bp);
 577                     return REQUEST_ENOMEM;
 578                 }
 579                 rqg->plexno = plexno;
 580
 581                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 582                 rqe->rqg = rqg;
 583                 rqe->sdoffset = stripebase / plex->subdisks + blockoffset; /* start offset in this subdisk */
 584                 rqe->useroffset = *diskaddr - diskstart;    /* The offset of the start in the user buffer */
 585                 rqe->dataoffset = 0;
 586                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* the amount remaining to transfer */
 587                     plex->stripesize - blockoffset);        /* and the amount left in this stripe */
 588                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for striped plexes */
 589                 rqe->grouplen = 0;
 590                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 591                 rqe->flags = 0;
 592                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 593                 rqe->driveno = sd->driveno;
 594
 595                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 596                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 597                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 598                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 599                         if (rq->bp->b_flags & B_READ)       /* read request, */
 600                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 601                         /*
 602                          * If we're writing, don't give up
 603                          * because of a bad subdisk.  Go through
 604                          * to the bitter end, but note which
 605                          * ones we can't access.
 606                          */
 607                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 608                     }
 609                 }
 610                 /*
 611                  * It would seem that having an offset
 612                  * beyond the end of the subdisk is an
 613                  * error, but in fact it can happen if the
 614                  * volume has another plex of different
 615                  * size.  There's a valid question as to why
 616                  * you would want to do this, but currently
 617                  * it's allowed.
 618                  */
 619                 if (rqe->sdoffset + rqe->datalen > sd->sectors) { /* ends beyond the end of the subdisk? */
 620                     rqe->datalen = sd->sectors - rqe->sdoffset; /* truncate */
 621 #if VINUMDEBUG
 622                     if (debug & DEBUG_EOFINFO) {            /* tell on the request */
 623                         log(LOG_DEBUG,
 624                             "vinum: EOF on plex %s, sd %s offset %x (user offset %x)\n",
 625                             plex->name,
 626                             sd->name,
 627                             (u_int) sd->sectors,
 628                             bp->b_blkno);
 629                         log(LOG_DEBUG,
 630                             "vinum: stripebase %x, stripeoffset %x, blockoffset %x\n",
 631                             stripebase,
 632                             stripeoffset,
 633                             blockoffset);
 634                     }
 635 #endif
 636                 }
 637                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 638                     deallocrqg(rqg);
 639                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 640                     bp->b_error = ENOMEM;
 641                     biodone(bp);
 642                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 643                 }
 644                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* look at the remainder */
 645                 if ((*diskaddr < diskend)                   /* didn't finish the request on this stripe */
 646                 &&(*diskaddr < plex->length)) {             /* and there's more to come */
 647                     plex->multiblock++;                     /* count another one */
 648                     if (sdno == plex->subdisks - 1)         /* last subdisk, */
 649                         plex->multistripe++;                /* another stripe as well */
 650                 }
 651             }
 652         }
 653         break;
 654
 655         /*
 656          * RAID5 is complicated enough to have
 657          * its own function
 658          */
 659     case plex_raid5:
 660         status = bre5(rq, plexno, diskaddr, diskend);
 661         break;
 662
 663     default:
 664         log(LOG_ERR, "vinum: invalid plex type %d in bre\n", plex->organization);
 665         status = REQUEST_DOWN;                              /* can't access it */
 666     }
 667
 668     return status;
 669 }
 670
 671 /*
 672  * Build up a request structure for reading volumes.
 673  * This function is not needed for plex reads, since there's
 674  * no recovery if a plex read can't be satisified.
 675  */
 676 enum requeststatus
 677 build_read_request(struct request *rq,                      /* request */
 678     int plexindex)
 679 {                                                           /* index in the volume's plex table */
 680     struct buf *bp;
 681     daddr_t startaddr;                                      /* offset of previous part of transfer */
 682     daddr_t diskaddr;                                       /* offset of current part of transfer */
 683     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 684     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 685     struct rqgroup *rqg;                                    /* point to the request we're working on */
 686     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 687     int recovered = 0;                                      /* set if we recover a read */
 688     enum requeststatus status = REQUEST_OK;
 689     int plexmask;                                           /* bit mask of plexes, for recovery */
 690
 691     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 692     diskaddr = bp->b_blkno;                                 /* start offset of transfer */
 693     diskend = diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);        /* and end offset of transfer */
 694     rqg = &rq->rqg[plexindex];                              /* plex request */
 695     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 696
 697     while (diskaddr < diskend) {                            /* build up request components */
 698         startaddr = diskaddr;
 699         status = bre(rq, vol->plex[plexindex], &diskaddr, diskend); /* build up a request */
 700         switch (status) {
 701         case REQUEST_OK:
 702             continue;
 703
 704         case REQUEST_RECOVERED:
 705             /*
 706              * XXX FIXME if we have more than one plex, and we can
 707              * satisfy the request from another, don't use the
 708              * recovered request, since it's more expensive.
 709              */
 710             recovered = 1;
 711             break;
 712
 713         case REQUEST_ENOMEM:
 714             return status;
 715             /*
 716              * If we get here, our request is not complete.  Try
 717              * to fill in the missing parts from another plex.
 718              * This can happen multiple times in this function,
 719              * and we reinitialize the plex mask each time, since
 720              * we could have a hole in our plexes.
 721              */
 722         case REQUEST_EOF:
 723         case REQUEST_DOWN:                                  /* can't access the plex */
 724         case REQUEST_DEGRADED:                              /* can't access the plex */
 725             plexmask = ((1 << vol->plexes) - 1)             /* all plexes in the volume */
 726             &~(1 << plexindex);                             /* except for the one we were looking at */
 727             for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 728                 if (plexmask == 0)                          /* no plexes left to try */
 729                     return REQUEST_DOWN;                    /* failed */
 730                 diskaddr = startaddr;                       /* start at the beginning again */
 731                 if (plexmask & (1 << plexno)) {             /* we haven't tried this plex yet */
 732                     bre(rq, vol->plex[plexno], &diskaddr, diskend); /* try a request */
 733                     if (diskaddr > startaddr) {             /* we satisfied another part */
 734                         recovered = 1;                      /* we recovered from the problem */
 735                         status = REQUEST_OK;                /* don't complain about it */
 736                         break;
 737                     }
 738                 }
 739             }
 740             if (diskaddr == startaddr)                      /* didn't get any further, */
 741                 return status;
 742         }
 743         if (recovered)
 744             vol->recovered_reads += recovered;              /* adjust our recovery count */
 745     }
 746     return status;
 747 }
 748
 749 /*
 750  * Build up a request structure for writes.
 751  * Return 0 if all subdisks involved in the request are up, 1 if some
 752  * subdisks are not up, and -1 if the request is at least partially
 753  * outside the bounds of the subdisks.
 754  */
 755 enum requeststatus
 756 build_write_request(struct request *rq)
 757 {                                                           /* request */
 758     struct buf *bp;
 759     daddr_t diskstart;                                      /* offset of current part of transfer */
 760     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 761     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 762     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 763     enum requeststatus status;
 764
 765     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 766     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 767     diskend = bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);     /* end offset of transfer */
 768     status = REQUEST_DOWN;                                  /* assume the worst */
 769     for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 770         diskstart = bp->b_blkno;                            /* start offset of transfer */
 771         /*
 772          * Build requests for the plex.
 773          * We take the best possible result here (min,
 774          * not max): we're happy if we can write at all
 775          */
 776         status = min(status, bre(rq,
 777                 vol->plex[plexno],
 778                 &diskstart,
 779                 diskend));
 780     }
 781     return status;
 782 }
 783
 784 /* Fill in the struct buf part of a request element. */
 785 enum requeststatus
 786 build_rq_buffer(struct rqelement *rqe, struct plex *plex)
 787 {
 788     struct sd *sd;                                          /* point to subdisk */
 789     struct volume *vol;
 790     struct buf *bp;
 791     struct buf *ubp;                                        /* user (high level) buffer header */
 792
 793     vol = &VOL[rqe->rqg->rq->volplex.volno];
 794     sd = &SD[rqe->sdno];                                    /* point to subdisk */
 795     bp = &rqe->b;
 796     ubp = rqe->rqg->rq->bp;                                 /* pointer to user buffer header */
 797
 798     /* Initialize the buf struct */
 799     bp->b_flags = ubp->b_flags & (B_NOCACHE | B_READ | B_ASYNC); /* copy these flags from user bp */
 800     bp->b_flags |= B_CALL;                                  /* inform us when it's done */
 801     BUF_LOCKINIT(bp);                                       /* get a lock for the buffer */
 802     BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE);                             /* and lock it */
 803
 804     bp->b_iodone = complete_rqe;                            /* by calling us here */
 805     /*
 806      * You'd think that we wouldn't need to even
 807      * build the request buffer for a dead subdisk,
 808      * but in some cases we need information like
 809      * the user buffer address.  Err on the side of
 810      * generosity and supply what we can.  That
 811      * obviously doesn't include drive information
 812      * when the drive is dead.
 813      */
 814     if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0) {              /* subdisk is accessible, */
 815         bp->b_dev = DRIVE[rqe->driveno].vp->v_rdev;         /* drive device */
 816         bp->b_vp = DRIVE[rqe->driveno].vp;                  /* drive vnode */
 817     }
 818     bp->b_blkno = rqe->sdoffset + sd->driveoffset;          /* start address */
 819     bp->b_bcount = rqe->buflen << DEV_BSHIFT;               /* number of bytes to transfer */
 820     bp->b_resid = bp->b_bcount;                             /* and it's still all waiting */
 821     bp->b_bufsize = bp->b_bcount;                           /* and buffer size */
 822     bp->b_rcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 823     bp->b_wcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 824
 825     if (rqe->flags & XFR_MALLOCED) {                        /* this operation requires a malloced buffer */
 826         bp->b_data = Malloc(bp->b_bcount);                  /* get a buffer to put it in */
 827         if (bp->b_data == NULL) {                           /* failed */
 828             abortrequest(rqe->rqg->rq, ENOMEM);
 829             return REQUEST_ENOMEM;                          /* no memory */
 830         }
 831     } else
 832         /*
 833          * Point directly to user buffer data.  This means
 834          * that we don't need to do anything when we have
 835          * finished the transfer
 836          */
 837         bp->b_data = ubp->b_data + rqe->useroffset * DEV_BSIZE;
 838     /*
 839      * On a recovery read, we perform an XOR of
 840      * all blocks to the user buffer.  To make
 841      * this work, we first clean out the buffer
 842      */
 843     if ((rqe->flags & (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK))
 844         == (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK)) {         /* bad subdisk of a recovery read */
 845         int length = rqe->grouplen << DEV_BSHIFT;           /* and count involved */
 846         char *data = (char *) &rqe->b.b_data[rqe->groupoffset << DEV_BSHIFT]; /* destination */
 847
 848         bzero(data, length);                                /* clean it out */
 849     }
 850     return 0;
 851 }
 852
 853 /*
 854  * Abort a request: free resources and complete the
 855  * user request with the specified error
 856  */
 857 int
 858 abortrequest(struct request *rq, int error)
 859 {
 860     struct buf *bp = rq->bp;                                /* user buffer */
 861
 862     bp->b_flags |= B_ERROR;
 863     bp->b_error = error;
 864     freerq(rq);                                             /* free everything we're doing */
 865     biodone(bp);
 866     return error;                                           /* and give up */
 867 }
 868
 869 /*
 870  * Check that our transfer will cover the
 871  * complete address space of the user request.
 872  *
 873  * Return 1 if it can, otherwise 0
 874  */
 875 int
 876 check_range_covered(struct request *rq)
 877 {
 878     return 1;
 879 }
 880
 881 /* Perform I/O on a subdisk */
 882 void
 883 sdio(struct buf *bp)
 884 {
 885     int s;                                                  /* spl */
 886     struct sd *sd;
 887     struct sdbuf *sbp;
 888     daddr_t endoffset;
 889     struct drive *drive;
 890
 891 #if VINUMDEBUG
 892     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 893         logrq(loginfo_sdio, (union rqinfou) bp, bp);
 894 #endif
 895     sd = &SD[Sdno(bp->b_dev)];                              /* point to the subdisk */
 896     drive = &DRIVE[sd->driveno];
 897
 898
 899     /*
 900      * We allow access to any kind of subdisk as long as we can expect
 901      * to get the I/O performed.
 902      */
 903     if (sd->state < sd_empty) {                             /* nothing to talk to, */
 904         bp->b_flags |= B_ERROR;
 905         bp->b_error = EIO;
 906         biodone(bp);
 907         return;
 908     }
 909     /* Get a buffer */
 910     sbp = (struct sdbuf *) Malloc(sizeof(struct sdbuf));
 911     if (sbp == NULL) {
 912         bp->b_flags |= B_ERROR;
 913         bp->b_error = ENOMEM;
 914         biodone(bp);
 915         return;
 916     }
 917     bzero(sbp, sizeof(struct sdbuf));                       /* start with nothing */
 918     sbp->b.b_flags = bp->b_flags | B_CALL;                  /* inform us when it's done */
 919     sbp->b.b_bufsize = bp->b_bufsize;                       /* buffer size */
 920     sbp->b.b_bcount = bp->b_bcount;                         /* number of bytes to transfer */
 921     sbp->b.b_resid = bp->b_resid;                           /* and amount waiting */
 922     sbp->b.b_dev = DRIVE[sd->driveno].vp->v_rdev;           /* device */
 923     sbp->b.b_data = bp->b_data;                             /* data buffer */
 924     sbp->b.b_blkno = bp->b_blkno + sd->driveoffset;
 925     sbp->b.b_iodone = sdio_done;                            /* come here on completion */
 926     BUF_LOCKINIT(&sbp->b);                                  /* get a lock for the buffer */
 927     BUF_LOCK(&sbp->b, LK_EXCLUSIVE);                        /* and lock it */
 928
 929     sbp->b.b_vp = DRIVE[sd->driveno].vp;                    /* vnode */
 930     sbp->bp = bp;                                           /* note the address of the original header */
 931     sbp->sdno = sd->sdno;                                   /* note for statistics */
 932     sbp->driveno = sd->driveno;
 933     endoffset = bp->b_blkno + sbp->b.b_bcount / DEV_BSIZE;  /* final sector offset */
 934     if (endoffset > sd->sectors) {                          /* beyond the end */
 935         sbp->b.b_bcount -= (endoffset - sd->sectors) * DEV_BSIZE; /* trim */
 936         if (sbp->b.b_bcount <= 0) {                         /* nothing to transfer */
 937             bp->b_resid = bp->b_bcount;                     /* nothing transferred */
 938             biodone(bp);
 939             Free(sbp);
 940             return;
 941         }
 942     }
 943     if ((sbp->b.b_flags & B_READ) == 0)                     /* write */
 944         sbp->b.b_vp->v_numoutput++;                         /* one more output going */
 945 #if VINUMDEBUG
 946     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 947         log(LOG_DEBUG,
 948             "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 949             sbp->b.b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 950             major(sbp->b.b_dev),
 951             minor(sbp->b.b_dev),
 952             sbp->sdno,
 953             (u_int) (sbp->b.b_blkno - SD[sbp->sdno].driveoffset),
 954             (int) sbp->b.b_blkno,
 955             sbp->b.b_bcount);
 956     if (debug & DEBUG_NUMOUTPUT)
 957         log(LOG_DEBUG,
 958             "  vinumstart sd %d numoutput %ld\n",
 959             sbp->sdno,
 960             sbp->b.b_vp->v_numoutput);
 961 #endif
 962     s = splbio();
 963 #if VINUMDEBUG
 964     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 965         logrq(loginfo_sdiol, (union rqinfou) &sbp->b, &sbp->b);
 966 #endif
 967     BUF_STRATEGY(&sbp->b, 0);
 968     splx(s);
 969 }
 970
 971 /*
 972  * Simplified version of bounds_check_with_label
 973  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
 974  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
 975  * if needed, and signal errors or early completion.
 976  *
 977  * Volumes are simpler than disk slices: they only contain
 978  * one component (though we call them a, b and c to make
 979  * system utilities happy), and they always take up the
 980  * complete space of the "partition".
 981  *
 982  * I'm still not happy with this: why should the label be
 983  * protected?  If it weren't so damned difficult to write
 984  * one in the first pleace (because it's protected), it wouldn't
 985  * be a problem.
 986  */
 987 int
 988 vinum_bounds_check(struct buf *bp, struct volume *vol)
 989 {
 990     int maxsize = vol->size;                                /* size of the partition (sectors) */
 991     int size = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT; /* size of this request (sectors) */
 992
 993     /* Would this transfer overwrite the disk label? */
 994     if (bp->b_blkno <= LABELSECTOR                          /* starts before or at the label */
 995 #if LABELSECTOR != 0
 996         && bp->b_blkno + size > LABELSECTOR                 /* and finishes after */
 997 #endif
 998         && (!(vol->flags & VF_RAW))                         /* and it's not raw */
 999         &&major(bp->b_dev) == BDEV_MAJOR                    /* and it's the block device */
1000         && (bp->b_flags & B_READ) == 0                      /* and it's a write */
1001         && (!vol->flags & (VF_WLABEL | VF_LABELLING))) {    /* and we're not allowed to write the label */
1002         bp->b_error = EROFS;                                /* read-only */
1003         bp->b_flags |= B_ERROR;
1004         return -1;
1005     }
1006     if (size == 0)                                          /* no transfer specified, */
1007         return 0;                                           /* treat as EOF */
1008     /* beyond partition? */
1009     if (bp->b_blkno < 0                                     /* negative start */
1010         || bp->b_blkno + size > maxsize) {                  /* or goes beyond the end of the partition */
1011         /* if exactly at end of disk, return an EOF */
1012         if (bp->b_blkno == maxsize) {
1013             bp->b_resid = bp->b_bcount;
1014             return 0;
1015         }
1016         /* or truncate if part of it fits */
1017         size = maxsize - bp->b_blkno;
1018         if (size <= 0) {                                    /* nothing to transfer */
1019             bp->b_error = EINVAL;
1020             bp->b_flags |= B_ERROR;
1021             return -1;
1022         }
1023         bp->b_bcount = size << DEV_BSHIFT;
1024     }
1025     bp->b_pblkno = bp->b_blkno;
1026     return 1;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Allocate a request group and hook
1031  * it in in the list for rq
1032  */
1033 struct rqgroup *
1034 allocrqg(struct request *rq, int elements)
1035 {
1036     struct rqgroup *rqg;                                    /* the one we're going to allocate */
1037     int size = sizeof(struct rqgroup) + elements * sizeof(struct rqelement);
1038
1039     rqg = (struct rqgroup *) Malloc(size);
1040     if (rqg != NULL) {                                      /* malloc OK, */
1041         if (rq->rqg)                                        /* we already have requests */
1042             rq->lrqg->next = rqg;                           /* hang it off the end */
1043         else                                                /* first request */
1044             rq->rqg = rqg;                                  /* at the start */
1045         rq->lrqg = rqg;                                     /* this one is the last in the list */
1046
1047         bzero(rqg, size);                                   /* no old junk */
1048         rqg->rq = rq;                                       /* point back to the parent request */
1049         rqg->count = elements;                              /* number of requests in the group */
1050     }
1051     return rqg;
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Deallocate a request group out of a chain.  We do
1056  * this by linear search: the chain is short, this
1057  * almost never happens, and currently it can only
1058  * happen to the first member of the chain.
1059  */
1060 void
1061 deallocrqg(struct rqgroup *rqg)
1062 {
1063     struct rqgroup *rqgc = rqg->rq->rqg;                    /* point to the request chain */
1064
1065     if (rqg->lock)                                          /* got a lock? */
1066         unlockrange(rqg->plexno, rqg->lock);                /* yes, free it */
1067     if (rqgc == rqg)                                        /* we're first in line */
1068         rqg->rq->rqg = rqg->next;                           /* unhook ourselves */
1069     else {
1070         while ((rqgc->next != NULL)                         /* find the group */
1071         &&(rqgc->next != rqg))
1072             rqgc = rqgc->next;
1073         if (rqgc->next == NULL)
1074             log(LOG_ERR,
1075                 "vinum deallocrqg: rqg %p not found in request %p\n",
1076                 rqg->rq,
1077                 rqg);
1078         else
1079             rqgc->next = rqg->next;                         /* make the chain jump over us */
1080     }
1081     Free(rqg);
1082 }