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 1.26 1999/12/30 07:38:33 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_iocmd == BIO_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             plexno = vol->preferred_plex;                   /* get the plex to use */
 241             if (plexno < 0) {                               /* round robin */
 242                 plexno = vol->last_plex_read;
 243                 vol->last_plex_read++;
 244                 if (vol->last_plex_read >= vol->plexes)     /* got the the end? */
 245                     vol->last_plex_read = 0;                /* wrap around */
 246             }
 247             status = build_read_request(rq, plexno);        /* build a request */
 248         } else {
 249             daddr_t diskaddr = bp->b_blkno;                 /* start offset of transfer */
 250             status = bre(rq,                                /* build a request list */
 251                 rq->volplex.plexno,
 252                 &diskaddr,
 253                 diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));
 254         }
 255
 256         if ((status > REQUEST_RECOVERED)                    /* can't satisfy it */
 257         ||(bp->b_flags & B_DONE)) {                         /* XXX shouldn't get this without bad status */
 258             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 259                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 260                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 261             }
 262             biodone(bp);
 263             freerq(rq);
 264             return -1;
 265         }
 266         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 267     } else
 268         /*
 269          * This is a write operation.  We write to all plexes.  If this is
 270          * a RAID-4 or RAID-5 plex, we must also update the parity stripe.
 271          */
 272     {
 273         if (vol != NULL) {
 274             vol->writes++;
 275             status = build_write_request(rq);               /* Not all the subdisks are up */
 276         } else {                                            /* plex I/O */
 277             daddr_t diskstart;
 278
 279             diskstart = bp->b_blkno;                        /* start offset of transfer */
 280             status = bre(rq,
 281                 Plexno(bp->b_dev),
 282                 &diskstart,
 283                 bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));  /* build requests for the plex */
 284         }
 285         if ((status > REQUEST_RECOVERED)                    /* can't satisfy it */
 286         ||(bp->b_flags & B_DONE)) {                         /* XXX shouldn't get this without bad status */
 287             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 288                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 289                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 290             }
 291             if ((bp->b_flags & B_DONE) == 0)
 292                 biodone(bp);
 293             freerq(rq);
 294             return -1;
 295         }
 296         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 297     }
 298 }
 299
 300 /*
 301  * Call the low-level strategy routines to
 302  * perform the requests in a struct request
 303  */
 304 int
 305 launch_requests(struct request *rq, int reviveok)
 306 {
 307     int s;
 308     struct rqgroup *rqg;
 309     int rqno;                                               /* loop index */
 310     struct rqelement *rqe;                                  /* current element */
 311     struct drive *drive;
 312     int rcount;                                             /* request count */
 313
 314     /*
 315      * First find out whether we're reviving, and the
 316      * request contains a conflict.  If so, we hang
 317      * the request off plex->waitlist of the first
 318      * plex we find which is reviving
 319      */
 320     if ((rq->flags & XFR_REVIVECONFLICT)                    /* possible revive conflict */
 321     &&(!reviveok)) {                                        /* and we don't want to do it now, */
 322         struct sd *sd;
 323         struct request *waitlist;                           /* point to the waitlist */
 324
 325         sd = &SD[rq->sdno];
 326         if (sd->waitlist != NULL) {                         /* something there already, */
 327             waitlist = sd->waitlist;
 328             while (waitlist->next != NULL)                  /* find the end */
 329                 waitlist = waitlist->next;
 330             waitlist->next = rq;                            /* hook our request there */
 331         } else
 332             sd->waitlist = rq;                              /* hook our request at the front */
 333
 334 #if VINUMDEBUG
 335         if (debug & DEBUG_REVIVECONFLICT)
 336             log(LOG_DEBUG,
 337                 "Revive conflict sd %d: %p\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 338                 rq->sdno,
 339                 rq,
 340                 rq->bp->b_iocmd == BIO_READ ? "Read" : "Write",
 341                 major(rq->bp->b_dev),
 342                 minor(rq->bp->b_dev),
 343                 rq->bp->b_blkno,
 344                 rq->bp->b_bcount);
 345 #endif
 346         return 0;                                           /* and get out of here */
 347     }
 348     rq->active = 0;                                         /* nothing yet */
 349 #if VINUMDEBUG
 350     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 351         log(LOG_DEBUG,
 352             "Request: %p\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 353             rq,
 354             rq->bp->b_iocmd == BIO_READ ? "Read" : "Write",
 355             major(rq->bp->b_dev),
 356             minor(rq->bp->b_dev),
 357             rq->bp->b_blkno,
 358             rq->bp->b_bcount);
 359     vinum_conf.lastrq = rq;
 360     vinum_conf.lastbuf = rq->bp;
 361     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 362         logrq(loginfo_user_bpl, (union rqinfou) rq->bp, rq->bp);
 363 #endif
 364
 365     /*
 366      * With the division of labour below (first count the requests, then
 367      * issue them), it's possible that we don't need this splbio()
 368      * protection.  But I'll try that some other time.
 369      */
 370     s = splbio();
 371     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL; rqg = rqg->next) {     /* through the whole request chain */
 372         rqg->active = rqg->count;                           /* they're all active */
 373         for (rqno = 0; rqno < rqg->count; rqno++) {
 374             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 375             if (rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK)               /* this subdisk is bad, */
 376                 rqg->active--;                              /* one less active request */
 377         }
 378         if (rqg->active)                                    /* we have at least one active request, */
 379             rq->active++;                                   /* one more active request group */
 380     }
 381
 382     /* Now fire off the requests */
 383     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL;) {                     /* through the whole request chain */
 384         if (rqg->lockbase >= 0)                             /* this rqg needs a lock first */
 385             rqg->lock = lockrange(rqg->lockbase, rqg->rq->bp, &PLEX[rqg->plexno]);
 386         rcount = rqg->count;
 387         for (rqno = 0; rqno < rcount;) {
 388             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 389
 390             /*
 391              * Point to next rqg before the bottom end
 392              * changes the structures.
 393              */
 394             if (++rqno >= rcount)
 395                 rqg = rqg->next;
 396             if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0) {      /* this subdisk is good, */
 397                 drive = &DRIVE[rqe->driveno];               /* look at drive */
 398                 drive->active++;
 399                 if (drive->active >= drive->maxactive)
 400                     drive->maxactive = drive->active;
 401                 vinum_conf.active++;
 402                 if (vinum_conf.active >= vinum_conf.maxactive)
 403                     vinum_conf.maxactive = vinum_conf.active;
 404
 405 #if VINUMDEBUG
 406                 if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 407                     log(LOG_DEBUG,
 408                         "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 409                         rqe->b.b_iocmd == BIO_READ ? "Read" : "Write",
 410                         major(rqe->b.b_dev),
 411                         minor(rqe->b.b_dev),
 412                         rqe->sdno,
 413                         (u_int) (rqe->b.b_blkno - SD[rqe->sdno].driveoffset),
 414                         rqe->b.b_blkno,
 415                         rqe->b.b_bcount);
 416                 if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 417                     logrq(loginfo_rqe, (union rqinfou) rqe, rq->bp);
 418 #endif
 419
 420
 421                 /* fire off the request */
 422                 DEV_STRATEGY(&rqe->b, 0);
 423             }
 424         }
 425     }
 426     splx(s);
 427     return 0;
 428 }
 429
 430 /*
 431  * define the low-level requests needed to perform a
 432  * high-level I/O operation for a specific plex 'plexno'.
 433  *
 434  * Return REQUEST_OK if all subdisks involved in the request are up,
 435  * REQUEST_DOWN if some subdisks are not up, and REQUEST_EOF if the
 436  * request is at least partially outside the bounds of the subdisks.
 437  *
 438  * Modify the pointer *diskstart to point to the end address.  On
 439  * read, return on the first bad subdisk, so that the caller
 440  * (build_read_request) can try alternatives.
 441  *
 442  * On entry to this routine, the rqg structures are not assigned.  The
 443  * assignment is performed by expandrq().  Strictly speaking, the
 444  * elements rqe->sdno of all entries should be set to -1, since 0
 445  * (from bzero) is a valid subdisk number.  We avoid this problem by
 446  * initializing the ones we use, and not looking at the others (index
 447  * >= rqg->requests).
 448  */
 449 enum requeststatus
 450 bre(struct request *rq,
 451     int plexno,
 452     daddr_t * diskaddr,
 453     daddr_t diskend)
 454 {
 455     int sdno;
 456     struct sd *sd;
 457     struct rqgroup *rqg;
 458     struct buf *bp;                                         /* user's bp */
 459     struct plex *plex;
 460     enum requeststatus status;                              /* return value */
 461     daddr_t plexoffset;                                     /* offset of transfer in plex */
 462     daddr_t stripebase;                                     /* base address of stripe (1st subdisk) */
 463     daddr_t stripeoffset;                                   /* offset in stripe */
 464     daddr_t blockoffset;                                    /* offset in stripe on subdisk */
 465     struct rqelement *rqe;                                  /* point to this request information */
 466     daddr_t diskstart = *diskaddr;                          /* remember where this transfer starts */
 467     enum requeststatus s;                                   /* temp return value */
 468
 469     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 470     status = REQUEST_OK;                                    /* return value: OK until proven otherwise */
 471     plex = &PLEX[plexno];                                   /* point to the plex */
 472
 473     switch (plex->organization) {
 474     case plex_concat:
 475         sd = NULL;                                          /* (keep compiler quiet) */
 476         for (sdno = 0; sdno < plex->subdisks; sdno++) {
 477             sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];
 478             if (*diskaddr < sd->plexoffset)                 /* we must have a hole, */
 479                 status = REQUEST_DEGRADED;                  /* note the fact */
 480             if (*diskaddr < (sd->plexoffset + sd->sectors)) { /* the request starts in this subdisk */
 481                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 482                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 483                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 484                     bp->b_error = ENOMEM;
 485                     biodone(bp);
 486                     return REQUEST_ENOMEM;
 487                 }
 488                 rqg->plexno = plexno;
 489
 490                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 491                 rqe->rqg = rqg;                             /* group */
 492                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 493                 plexoffset = *diskaddr;                     /* start offset in plex */
 494                 rqe->sdoffset = plexoffset - sd->plexoffset; /* start offset in subdisk */
 495                 rqe->useroffset = plexoffset - diskstart;   /* start offset in user buffer */
 496                 rqe->dataoffset = 0;
 497                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* number of sectors to transfer in this sd */
 498                     sd->sectors - rqe->sdoffset);
 499                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for concatenated plexes */
 500                 rqe->grouplen = 0;
 501                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 502                 rqe->flags = 0;
 503                 rqe->driveno = sd->driveno;
 504                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 505                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 506                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 507                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 508                         if (rq->bp->b_iocmd == BIO_READ)            /* read request, */
 509                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 510                         /*
 511                          * If we're writing, don't give up
 512                          * because of a bad subdisk.  Go
 513                          * through to the bitter end, but note
 514                          * which ones we can't access.
 515                          */
 516                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 517                     }
 518                 }
 519                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* bump the address */
 520                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 521                     deallocrqg(rqg);
 522                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 523                     bp->b_error = ENOMEM;
 524                     biodone(bp);
 525                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 526                 }
 527             }
 528             if (*diskaddr == diskend)                       /* we're finished, */
 529                 break;                                      /* get out of here */
 530         }
 531         /*
 532          * We've got to the end of the plex.  Have we got to the end of
 533          * the transfer?  It would seem that having an offset beyond the
 534          * end of the subdisk is an error, but in fact it can happen if
 535          * the volume has another plex of different size.  There's a valid
 536          * question as to why you would want to do this, but currently
 537          * it's allowed.
 538          *
 539          * In a previous version, I returned REQUEST_DOWN here.  I think
 540          * REQUEST_EOF is more appropriate now.
 541          */
 542         if (diskend > sd->sectors + sd->plexoffset)         /* pointing beyond EOF? */
 543             status = REQUEST_EOF;
 544         break;
 545
 546     case plex_striped:
 547         {
 548             while (*diskaddr < diskend) {                   /* until we get it all sorted out */
 549                 if (*diskaddr >= plex->length)              /* beyond the end of the plex */
 550                     return REQUEST_EOF;                     /* can't continue */
 551
 552                 /* The offset of the start address from the start of the stripe. */
 553                 stripeoffset = *diskaddr % (plex->stripesize * plex->subdisks);
 554
 555                 /* The plex-relative address of the start of the stripe. */
 556                 stripebase = *diskaddr - stripeoffset;
 557
 558                 /* The number of the subdisk in which the start is located. */
 559                 sdno = stripeoffset / plex->stripesize;
 560
 561                 /* The offset from the beginning of the stripe on this subdisk. */
 562                 blockoffset = stripeoffset % plex->stripesize;
 563
 564                 sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];                /* the subdisk in question */
 565                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 566                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 567                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 568                     bp->b_error = ENOMEM;
 569                     biodone(bp);
 570                     return REQUEST_ENOMEM;
 571                 }
 572                 rqg->plexno = plexno;
 573
 574                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 575                 rqe->rqg = rqg;
 576                 rqe->sdoffset = stripebase / plex->subdisks + blockoffset; /* start offset in this subdisk */
 577                 rqe->useroffset = *diskaddr - diskstart;    /* The offset of the start in the user buffer */
 578                 rqe->dataoffset = 0;
 579                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* the amount remaining to transfer */
 580                     plex->stripesize - blockoffset);        /* and the amount left in this stripe */
 581                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for striped plexes */
 582                 rqe->grouplen = 0;
 583                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 584                 rqe->flags = 0;
 585                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 586                 rqe->driveno = sd->driveno;
 587
 588                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 589                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 590                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 591                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 592                         if (rq->bp->b_iocmd == BIO_READ)            /* read request, */
 593                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 594                         /*
 595                          * If we're writing, don't give up
 596                          * because of a bad subdisk.  Go through
 597                          * to the bitter end, but note which
 598                          * ones we can't access.
 599                          */
 600                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 601                     }
 602                 }
 603                 /*
 604                  * It would seem that having an offset
 605                  * beyond the end of the subdisk is an
 606                  * error, but in fact it can happen if the
 607                  * volume has another plex of different
 608                  * size.  There's a valid question as to why
 609                  * you would want to do this, but currently
 610                  * it's allowed.
 611                  */
 612                 if (rqe->sdoffset + rqe->datalen > sd->sectors) { /* ends beyond the end of the subdisk? */
 613                     rqe->datalen = sd->sectors - rqe->sdoffset; /* truncate */
 614 #if VINUMDEBUG
 615                     if (debug & DEBUG_EOFINFO) {            /* tell on the request */
 616                         log(LOG_DEBUG,
 617                             "vinum: EOF on plex %s, sd %s offset %x (user offset %x)\n",
 618                             plex->name,
 619                             sd->name,
 620                             (u_int) sd->sectors,
 621                             bp->b_blkno);
 622                         log(LOG_DEBUG,
 623                             "vinum: stripebase %x, stripeoffset %x, blockoffset %x\n",
 624                             stripebase,
 625                             stripeoffset,
 626                             blockoffset);
 627                     }
 628 #endif
 629                 }
 630                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 631                     deallocrqg(rqg);
 632                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 633                     bp->b_error = ENOMEM;
 634                     biodone(bp);
 635                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 636                 }
 637                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* look at the remainder */
 638                 if ((*diskaddr < diskend)                   /* didn't finish the request on this stripe */
 639                 &&(*diskaddr < plex->length)) {             /* and there's more to come */
 640                     plex->multiblock++;                     /* count another one */
 641                     if (sdno == plex->subdisks - 1)         /* last subdisk, */
 642                         plex->multistripe++;                /* another stripe as well */
 643                 }
 644             }
 645         }
 646         break;
 647
 648         /*
 649          * RAID-4 and RAID-5 are complicated enough to have their own
 650          * function.
 651          */
 652     case plex_raid4:
 653     case plex_raid5:
 654         status = bre5(rq, plexno, diskaddr, diskend);
 655         break;
 656
 657     default:
 658         log(LOG_ERR, "vinum: invalid plex type %d in bre\n", plex->organization);
 659         status = REQUEST_DOWN;                              /* can't access it */
 660     }
 661
 662     return status;
 663 }
 664
 665 /*
 666  * Build up a request structure for reading volumes.
 667  * This function is not needed for plex reads, since there's
 668  * no recovery if a plex read can't be satisified.
 669  */
 670 enum requeststatus
 671 build_read_request(struct request *rq,                      /* request */
 672     int plexindex)
 673 {                                                           /* index in the volume's plex table */
 674     struct buf *bp;
 675     daddr_t startaddr;                                      /* offset of previous part of transfer */
 676     daddr_t diskaddr;                                       /* offset of current part of transfer */
 677     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 678     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 679     struct rqgroup *rqg;                                    /* point to the request we're working on */
 680     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 681     int recovered = 0;                                      /* set if we recover a read */
 682     enum requeststatus status = REQUEST_OK;
 683     int plexmask;                                           /* bit mask of plexes, for recovery */
 684
 685     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 686     diskaddr = bp->b_blkno;                                 /* start offset of transfer */
 687     diskend = diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);        /* and end offset of transfer */
 688     rqg = &rq->rqg[plexindex];                              /* plex request */
 689     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 690
 691     while (diskaddr < diskend) {                            /* build up request components */
 692         startaddr = diskaddr;
 693         status = bre(rq, vol->plex[plexindex], &diskaddr, diskend); /* build up a request */
 694         switch (status) {
 695         case REQUEST_OK:
 696             continue;
 697
 698         case REQUEST_RECOVERED:
 699             /*
 700              * XXX FIXME if we have more than one plex, and we can
 701              * satisfy the request from another, don't use the
 702              * recovered request, since it's more expensive.
 703              */
 704             recovered = 1;
 705             break;
 706
 707         case REQUEST_ENOMEM:
 708             return status;
 709             /*
 710              * If we get here, our request is not complete.  Try
 711              * to fill in the missing parts from another plex.
 712              * This can happen multiple times in this function,
 713              * and we reinitialize the plex mask each time, since
 714              * we could have a hole in our plexes.
 715              */
 716         case REQUEST_EOF:
 717         case REQUEST_DOWN:                                  /* can't access the plex */
 718         case REQUEST_DEGRADED:                              /* can't access the plex */
 719             plexmask = ((1 << vol->plexes) - 1)             /* all plexes in the volume */
 720             &~(1 << plexindex);                             /* except for the one we were looking at */
 721             for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 722                 if (plexmask == 0)                          /* no plexes left to try */
 723                     return REQUEST_DOWN;                    /* failed */
 724                 diskaddr = startaddr;                       /* start at the beginning again */
 725                 if (plexmask & (1 << plexno)) {             /* we haven't tried this plex yet */
 726                     bre(rq, vol->plex[plexno], &diskaddr, diskend); /* try a request */
 727                     if (diskaddr > startaddr) {             /* we satisfied another part */
 728                         recovered = 1;                      /* we recovered from the problem */
 729                         status = REQUEST_OK;                /* don't complain about it */
 730                         break;
 731                     }
 732                 }
 733             }
 734             if (diskaddr == startaddr)                      /* didn't get any further, */
 735                 return status;
 736         }
 737         if (recovered)
 738             vol->recovered_reads += recovered;              /* adjust our recovery count */
 739     }
 740     return status;
 741 }
 742
 743 /*
 744  * Build up a request structure for writes.
 745  * Return 0 if all subdisks involved in the request are up, 1 if some
 746  * subdisks are not up, and -1 if the request is at least partially
 747  * outside the bounds of the subdisks.
 748  */
 749 enum requeststatus
 750 build_write_request(struct request *rq)
 751 {                                                           /* request */
 752     struct buf *bp;
 753     daddr_t diskstart;                                      /* offset of current part of transfer */
 754     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 755     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 756     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 757     enum requeststatus status;
 758
 759     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 760     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 761     diskend = bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);     /* end offset of transfer */
 762     status = REQUEST_DOWN;                                  /* assume the worst */
 763     for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 764         diskstart = bp->b_blkno;                            /* start offset of transfer */
 765         /*
 766          * Build requests for the plex.
 767          * We take the best possible result here (min,
 768          * not max): we're happy if we can write at all
 769          */
 770         status = min(status, bre(rq,
 771                 vol->plex[plexno],
 772                 &diskstart,
 773                 diskend));
 774     }
 775     return status;
 776 }
 777
 778 /* Fill in the struct buf part of a request element. */
 779 enum requeststatus
 780 build_rq_buffer(struct rqelement *rqe, struct plex *plex)
 781 {
 782     struct sd *sd;                                          /* point to subdisk */
 783     struct volume *vol;
 784     struct buf *bp;
 785     struct buf *ubp;                                        /* user (high level) buffer header */
 786
 787     vol = &VOL[rqe->rqg->rq->volplex.volno];
 788     sd = &SD[rqe->sdno];                                    /* point to subdisk */
 789     bp = &rqe->b;
 790     ubp = rqe->rqg->rq->bp;                                 /* pointer to user buffer header */
 791
 792     /* Initialize the buf struct */
 793     /* copy these flags from user bp */
 794     bp->b_flags = ubp->b_flags & (B_ORDERED | B_NOCACHE | B_ASYNC);
 795     bp->b_iocmd = BIO_READ;                                 /* inform us when it's done */
 796     BUF_LOCKINIT(bp);                                       /* get a lock for the buffer */
 797     BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE);                             /* and lock it */
 798
 799     bp->b_iodone = complete_rqe;                            /* by calling us here */
 800     /*
 801      * You'd think that we wouldn't need to even
 802      * build the request buffer for a dead subdisk,
 803      * but in some cases we need information like
 804      * the user buffer address.  Err on the side of
 805      * generosity and supply what we can.  That
 806      * obviously doesn't include drive information
 807      * when the drive is dead.
 808      */
 809     if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0) {              /* subdisk is accessible, */
 810         bp->b_dev = DRIVE[rqe->driveno].dev;                /* drive device */
 811     }
 812     bp->b_blkno = rqe->sdoffset + sd->driveoffset;          /* start address */
 813     bp->b_bcount = rqe->buflen << DEV_BSHIFT;               /* number of bytes to transfer */
 814     bp->b_resid = bp->b_bcount;                             /* and it's still all waiting */
 815     bp->b_bufsize = bp->b_bcount;                           /* and buffer size */
 816     bp->b_rcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 817     bp->b_wcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 818
 819     if (rqe->flags & XFR_MALLOCED) {                        /* this operation requires a malloced buffer */
 820         bp->b_data = Malloc(bp->b_bcount);                  /* get a buffer to put it in */
 821         if (bp->b_data == NULL) {                           /* failed */
 822             abortrequest(rqe->rqg->rq, ENOMEM);
 823             return REQUEST_ENOMEM;                          /* no memory */
 824         }
 825     } else
 826         /*
 827          * Point directly to user buffer data.  This means
 828          * that we don't need to do anything when we have
 829          * finished the transfer
 830          */
 831         bp->b_data = ubp->b_data + rqe->useroffset * DEV_BSIZE;
 832     /*
 833      * On a recovery read, we perform an XOR of
 834      * all blocks to the user buffer.  To make
 835      * this work, we first clean out the buffer
 836      */
 837     if ((rqe->flags & (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK))
 838         == (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK)) {         /* bad subdisk of a recovery read */
 839         int length = rqe->grouplen << DEV_BSHIFT;           /* and count involved */
 840         char *data = (char *) &rqe->b.b_data[rqe->groupoffset << DEV_BSHIFT]; /* destination */
 841
 842         bzero(data, length);                                /* clean it out */
 843     }
 844     return 0;
 845 }
 846
 847 /*
 848  * Abort a request: free resources and complete the
 849  * user request with the specified error
 850  */
 851 int
 852 abortrequest(struct request *rq, int error)
 853 {
 854     struct buf *bp = rq->bp;                                /* user buffer */
 855
 856     bp->b_flags |= B_ERROR;
 857     bp->b_error = error;
 858     freerq(rq);                                             /* free everything we're doing */
 859     biodone(bp);
 860     return error;                                           /* and give up */
 861 }
 862
 863 /*
 864  * Check that our transfer will cover the
 865  * complete address space of the user request.
 866  *
 867  * Return 1 if it can, otherwise 0
 868  */
 869 int
 870 check_range_covered(struct request *rq)
 871 {
 872     return 1;
 873 }
 874
 875 /* Perform I/O on a subdisk */
 876 void
 877 sdio(struct buf *bp)
 878 {
 879     int s;                                                  /* spl */
 880     struct sd *sd;
 881     struct sdbuf *sbp;
 882     daddr_t endoffset;
 883     struct drive *drive;
 884
 885 #if VINUMDEBUG
 886     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 887         logrq(loginfo_sdio, (union rqinfou) bp, bp);
 888 #endif
 889     sd = &SD[Sdno(bp->b_dev)];                              /* point to the subdisk */
 890     drive = &DRIVE[sd->driveno];
 891
 892     if (drive->state != drive_up) {
 893         if (sd->state >= sd_crashed) {
 894             if (bp->b_iocmd == BIO_READ)                    /* reading, */
 895                 set_sd_state(sd->sdno, sd_crashed, setstate_force);
 896             else if (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)              /* writing, */
 897                 set_sd_state(sd->sdno, sd_stale, setstate_force);
 898         }
 899         bp->b_flags |= B_ERROR;
 900         bp->b_error = EIO;
 901         biodone(bp);
 902         return;
 903     }
 904     /*
 905      * We allow access to any kind of subdisk as long as we can expect
 906      * to get the I/O performed.
 907      */
 908     if (sd->state < sd_empty) {                             /* nothing to talk to, */
 909         bp->b_flags |= B_ERROR;
 910         bp->b_error = EIO;
 911         biodone(bp);
 912         return;
 913     }
 914     /* Get a buffer */
 915     sbp = (struct sdbuf *) Malloc(sizeof(struct sdbuf));
 916     if (sbp == NULL) {
 917         bp->b_flags |= B_ERROR;
 918         bp->b_error = ENOMEM;
 919         biodone(bp);
 920         return;
 921     }
 922     bzero(sbp, sizeof(struct sdbuf));                       /* start with nothing */
 923     sbp->b.b_flags = bp->b_flags;
 924     sbp->b.b_bufsize = bp->b_bufsize;                       /* buffer size */
 925     sbp->b.b_bcount = bp->b_bcount;                         /* number of bytes to transfer */
 926     sbp->b.b_resid = bp->b_resid;                           /* and amount waiting */
 927     sbp->b.b_dev = DRIVE[sd->driveno].dev;                  /* device */
 928     sbp->b.b_data = bp->b_data;                             /* data buffer */
 929     sbp->b.b_blkno = bp->b_blkno + sd->driveoffset;
 930     sbp->b.b_iodone = sdio_done;                            /* come here on completion */
 931     BUF_LOCKINIT(&sbp->b);                                  /* get a lock for the buffer */
 932     BUF_LOCK(&sbp->b, LK_EXCLUSIVE);                        /* and lock it */
 933     sbp->bp = bp;                                           /* note the address of the original header */
 934     sbp->sdno = sd->sdno;                                   /* note for statistics */
 935     sbp->driveno = sd->driveno;
 936     endoffset = bp->b_blkno + sbp->b.b_bcount / DEV_BSIZE;  /* final sector offset */
 937     if (endoffset > sd->sectors) {                          /* beyond the end */
 938         sbp->b.b_bcount -= (endoffset - sd->sectors) * DEV_BSIZE; /* trim */
 939         if (sbp->b.b_bcount <= 0) {                         /* nothing to transfer */
 940             bp->b_resid = bp->b_bcount;                     /* nothing transferred */
 941             biodone(bp);
 942             Free(sbp);
 943             return;
 944         }
 945     }
 946 #if VINUMDEBUG
 947     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 948         log(LOG_DEBUG,
 949             "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 950             sbp->b.b_iocmd == BIO_READ ? "Read" : "Write",
 951             major(sbp->b.b_dev),
 952             minor(sbp->b.b_dev),
 953             sbp->sdno,
 954             (u_int) (sbp->b.b_blkno - SD[sbp->sdno].driveoffset),
 955             (int) sbp->b.b_blkno,
 956             sbp->b.b_bcount);
 957 #endif
 958     s = splbio();
 959 #if VINUMDEBUG
 960     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 961         logrq(loginfo_sdiol, (union rqinfou) &sbp->b, &sbp->b);
 962 #endif
 963     DEV_STRATEGY(&sbp->b, 0);
 964     splx(s);
 965 }
 966
 967 /*
 968  * Simplified version of bounds_check_with_label
 969  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
 970  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
 971  * if needed, and signal errors or early completion.
 972  *
 973  * Volumes are simpler than disk slices: they only contain
 974  * one component (though we call them a, b and c to make
 975  * system utilities happy), and they always take up the
 976  * complete space of the "partition".
 977  *
 978  * I'm still not happy with this: why should the label be
 979  * protected?  If it weren't so damned difficult to write
 980  * one in the first pleace (because it's protected), it wouldn't
 981  * be a problem.
 982  */
 983 int
 984 vinum_bounds_check(struct buf *bp, struct volume *vol)
 985 {
 986     int maxsize = vol->size;                                /* size of the partition (sectors) */
 987     int size = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT; /* size of this request (sectors) */
 988
 989     /* Would this transfer overwrite the disk label? */
 990     if (bp->b_blkno <= LABELSECTOR                          /* starts before or at the label */
 991 #if LABELSECTOR != 0
 992         && bp->b_blkno + size > LABELSECTOR                 /* and finishes after */
 993 #endif
 994         && (!(vol->flags & VF_RAW))                         /* and it's not raw */
 995         && (bp->b_iocmd == BIO_WRITE)                       /* and it's a write */
 996         && (!vol->flags & (VF_WLABEL | VF_LABELLING))) {    /* and we're not allowed to write the label */
 997         bp->b_error = EROFS;                                /* read-only */
 998         bp->b_flags |= B_ERROR;
 999         return -1;
1000     }
1001     if (size == 0)                                          /* no transfer specified, */
1002         return 0;                                           /* treat as EOF */
1003     /* beyond partition? */
1004     if (bp->b_blkno < 0                                     /* negative start */
1005         || bp->b_blkno + size > maxsize) {                  /* or goes beyond the end of the partition */
1006         /* if exactly at end of disk, return an EOF */
1007         if (bp->b_blkno == maxsize) {
1008             bp->b_resid = bp->b_bcount;
1009             return 0;
1010         }
1011         /* or truncate if part of it fits */
1012         size = maxsize - bp->b_blkno;
1013         if (size <= 0) {                                    /* nothing to transfer */
1014             bp->b_error = EINVAL;
1015             bp->b_flags |= B_ERROR;
1016             return -1;
1017         }
1018         bp->b_bcount = size << DEV_BSHIFT;
1019     }
1020     bp->b_pblkno = bp->b_blkno;
1021     return 1;
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Allocate a request group and hook
1026  * it in in the list for rq
1027  */
1028 struct rqgroup *
1029 allocrqg(struct request *rq, int elements)
1030 {
1031     struct rqgroup *rqg;                                    /* the one we're going to allocate */
1032     int size = sizeof(struct rqgroup) + elements * sizeof(struct rqelement);
1033
1034     rqg = (struct rqgroup *) Malloc(size);
1035     if (rqg != NULL) {                                      /* malloc OK, */
1036         if (rq->rqg)                                        /* we already have requests */
1037             rq->lrqg->next = rqg;                           /* hang it off the end */
1038         else                                                /* first request */
1039             rq->rqg = rqg;                                  /* at the start */
1040         rq->lrqg = rqg;                                     /* this one is the last in the list */
1041
1042         bzero(rqg, size);                                   /* no old junk */
1043         rqg->rq = rq;                                       /* point back to the parent request */
1044         rqg->count = elements;                              /* number of requests in the group */
1045     }
1046     rqg->lockbase = -1;                                     /* no lock required yet */
1047     return rqg;
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Deallocate a request group out of a chain.  We do
1052  * this by linear search: the chain is short, this
1053  * almost never happens, and currently it can only
1054  * happen to the first member of the chain.
1055  */
1056 void
1057 deallocrqg(struct rqgroup *rqg)
1058 {
1059     struct rqgroup *rqgc = rqg->rq->rqg;                    /* point to the request chain */
1060
1061     if (rqg->lock)                                          /* got a lock? */
1062         unlockrange(rqg->plexno, rqg->lock);                /* yes, free it */
1063     if (rqgc == rqg)                                        /* we're first in line */
1064         rqg->rq->rqg = rqg->next;                           /* unhook ourselves */
1065     else {
1066         while ((rqgc->next != NULL)                         /* find the group */
1067         &&(rqgc->next != rqg))
1068             rqgc = rqgc->next;
1069         if (rqgc->next == NULL)
1070             log(LOG_ERR,
1071                 "vinum deallocrqg: rqg %p not found in request %p\n",
1072                 rqg->rq,
1073                 rqg);
1074         else
1075             rqgc->next = rqg->next;                         /* make the chain jump over us */
1076     }
1077     Free(rqg);
1078 }