sys/geom/geom.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 2002 Poul-Henning Kamp
   5  * Copyright (c) 2002 Networks Associates Technology, Inc.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * This software was developed for the FreeBSD Project by Poul-Henning Kamp
   9  * and NAI Labs, the Security Research Division of Network Associates, Inc.
  10  * under DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the
  11  * DARPA CHATS research program.
  12  *
  13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  14  * modification, are permitted provided that the following conditions
  15  * are met:
  16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  21  * 3. The names of the authors may not be used to endorse or promote
  22  *    products derived from this software without specific prior written
  23  *    permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  * $FreeBSD$
  38  */
  39
  40 #ifndef _GEOM_GEOM_H_
  41 #define _GEOM_GEOM_H_
  42
  43 #include <sys/lock.h>
  44 #include <sys/mutex.h>
  45 #include <sys/sx.h>
  46 #include <sys/queue.h>
  47 #include <sys/ioccom.h>
  48 #include <sys/conf.h>
  49 #include <sys/module.h>
  50
  51 struct g_class;
  52 struct g_geom;
  53 struct g_consumer;
  54 struct g_provider;
  55 struct g_stat;
  56 struct thread;
  57 struct bio;
  58 struct sbuf;
  59 struct gctl_req;
  60 struct g_configargs;
  61 struct disk_zone_args;
  62
  63 typedef int g_config_t (struct g_configargs *ca);
  64 typedef void g_ctl_req_t (struct gctl_req *, struct g_class *cp, char const *verb);
  65 typedef int g_ctl_create_geom_t (struct gctl_req *, struct g_class *cp, struct g_provider *pp);
  66 typedef int g_ctl_destroy_geom_t (struct gctl_req *, struct g_class *cp, struct g_geom *gp);
  67 typedef int g_ctl_config_geom_t (struct gctl_req *, struct g_geom *gp, const char *verb);
  68 typedef void g_init_t (struct g_class *mp);
  69 typedef void g_fini_t (struct g_class *mp);
  70 typedef struct g_geom * g_taste_t (struct g_class *, struct g_provider *, int flags);
  71 typedef int g_ioctl_t(struct g_provider *pp, u_long cmd, void *data, int fflag, struct thread *td);
  72 #define G_TF_NORMAL             0
  73 #define G_TF_INSIST             1
  74 #define G_TF_TRANSPARENT        2
  75 typedef int g_access_t (struct g_provider *, int, int, int);
  76 /* XXX: not sure about the thread arg */
  77 typedef void g_orphan_t (struct g_consumer *);
  78
  79 typedef void g_start_t (struct bio *);
  80 typedef void g_spoiled_t (struct g_consumer *);
  81 typedef void g_attrchanged_t (struct g_consumer *, const char *attr);
  82 typedef void g_provgone_t (struct g_provider *);
  83 typedef void g_dumpconf_t (struct sbuf *, const char *indent, struct g_geom *,
  84     struct g_consumer *, struct g_provider *);
  85 typedef void g_resize_t(struct g_consumer *cp);
  86
  87 /*
  88  * The g_class structure describes a transformation class.  In other words
  89  * all BSD disklabel handlers share one g_class, all MBR handlers share
  90  * one common g_class and so on.
  91  * Certain operations are instantiated on the class, most notably the
  92  * taste and config_geom functions.
  93  */
  94 struct g_class {
  95         const char              *name;
  96         u_int                   version;
  97         u_int                   spare0;
  98         g_taste_t               *taste;
  99         g_config_t              *config;
 100         g_ctl_req_t             *ctlreq;
 101         g_init_t                *init;
 102         g_fini_t                *fini;
 103         g_ctl_destroy_geom_t    *destroy_geom;
 104         /*
 105          * Default values for geom methods
 106          */
 107         g_start_t               *start;
 108         g_spoiled_t             *spoiled;
 109         g_attrchanged_t         *attrchanged;
 110         g_dumpconf_t            *dumpconf;
 111         g_access_t              *access;
 112         g_orphan_t              *orphan;
 113         g_ioctl_t               *ioctl;
 114         g_provgone_t            *providergone;
 115         g_resize_t              *resize;
 116         void                    *spare1;
 117         void                    *spare2;
 118         /*
 119          * The remaining elements are private
 120          */
 121         LIST_ENTRY(g_class)     class;
 122         LIST_HEAD(,g_geom)      geom;
 123 };
 124
 125 /*
 126  * The g_geom_alias is a list node for aliases for the geom name
 127  * for device node creation.
 128  */
 129 struct g_geom_alias {
 130         LIST_ENTRY(g_geom_alias) ga_next;
 131         const char              *ga_alias;
 132 };
 133
 134 #define G_VERSION_00    0x19950323
 135 #define G_VERSION_01    0x20041207      /* add fflag to g_ioctl_t */
 136 #define G_VERSION       G_VERSION_01
 137
 138 /*
 139  * The g_geom is an instance of a g_class.
 140  */
 141 struct g_geom {
 142         char                    *name;
 143         struct g_class          *class;
 144         LIST_ENTRY(g_geom)      geom;
 145         LIST_HEAD(,g_consumer)  consumer;
 146         LIST_HEAD(,g_provider)  provider;
 147         TAILQ_ENTRY(g_geom)     geoms;  /* XXX: better name */
 148         int                     rank;
 149         g_start_t               *start;
 150         g_spoiled_t             *spoiled;
 151         g_attrchanged_t         *attrchanged;
 152         g_dumpconf_t            *dumpconf;
 153         g_access_t              *access;
 154         g_orphan_t              *orphan;
 155         g_ioctl_t               *ioctl;
 156         g_provgone_t            *providergone;
 157         g_resize_t              *resize;
 158         void                    *spare0;
 159         void                    *spare1;
 160         void                    *softc;
 161         unsigned                flags;
 162 #define G_GEOM_WITHER           0x01
 163 #define G_GEOM_VOLATILE_BIO     0x02
 164 #define G_GEOM_IN_ACCESS        0x04
 165 #define G_GEOM_ACCESS_WAIT      0x08
 166         LIST_HEAD(,g_geom_alias) aliases;
 167 };
 168
 169 /*
 170  * The g_bioq is a queue of struct bio's.
 171  * XXX: possibly collection point for statistics.
 172  * XXX: should (possibly) be collapsed with sys/bio.h::bio_queue_head.
 173  */
 174 struct g_bioq {
 175         TAILQ_HEAD(, bio)       bio_queue;
 176         struct mtx              bio_queue_lock;
 177         int                     bio_queue_length;
 178 };
 179
 180 /*
 181  * A g_consumer is an attachment point for a g_provider.  One g_consumer
 182  * can only be attached to one g_provider, but multiple g_consumers
 183  * can be attached to one g_provider.
 184  */
 185
 186 struct g_consumer {
 187         struct g_geom           *geom;
 188         LIST_ENTRY(g_consumer)  consumer;
 189         struct g_provider       *provider;
 190         LIST_ENTRY(g_consumer)  consumers;      /* XXX: better name */
 191         int                     acr, acw, ace;
 192         int                     flags;
 193 #define G_CF_SPOILED            0x1
 194 #define G_CF_ORPHAN             0x4
 195 #define G_CF_DIRECT_SEND        0x10
 196 #define G_CF_DIRECT_RECEIVE     0x20
 197         struct devstat          *stat;
 198         u_int                   nstart, nend;
 199
 200         /* Two fields for the implementing class to use */
 201         void                    *private;
 202         u_int                   index;
 203 };
 204
 205 /*
 206  * A g_provider is a "logical disk".
 207  */
 208 struct g_provider {
 209         char                    *name;
 210         LIST_ENTRY(g_provider)  provider;
 211         struct g_geom           *geom;
 212         LIST_HEAD(,g_consumer)  consumers;
 213         int                     acr, acw, ace;
 214         int                     error;
 215         TAILQ_ENTRY(g_provider) orphan;
 216         off_t                   mediasize;
 217         u_int                   sectorsize;
 218         u_int                   stripesize;
 219         u_int                   stripeoffset;
 220         struct devstat          *stat;
 221         u_int                   nstart, nend;
 222         u_int                   flags;
 223 #define G_PF_WITHER             0x2
 224 #define G_PF_ORPHAN             0x4
 225 #define G_PF_ACCEPT_UNMAPPED    0x8
 226 #define G_PF_DIRECT_SEND        0x10
 227 #define G_PF_DIRECT_RECEIVE     0x20
 228
 229         /* Two fields for the implementing class to use */
 230         void                    *private;
 231         u_int                   index;
 232 };
 233
 234 /*
 235  * Descriptor of a classifier. We can register a function and
 236  * an argument, which is called by g_io_request() on bio's
 237  * that are not previously classified.
 238  */
 239 struct g_classifier_hook {
 240         TAILQ_ENTRY(g_classifier_hook) link;
 241         int                     (*func)(void *arg, struct bio *bp);
 242         void                    *arg;
 243 };
 244
 245 /* BIO_GETATTR("GEOM::setstate") argument values. */
 246 #define G_STATE_FAILED          0
 247 #define G_STATE_REBUILD         1
 248 #define G_STATE_RESYNC          2
 249 #define G_STATE_ACTIVE          3
 250
 251 /* geom_dev.c */
 252 struct cdev;
 253 void g_dev_print(void);
 254 void g_dev_physpath_changed(void);
 255 struct g_provider *g_dev_getprovider(struct cdev *dev);
 256
 257 /* geom_dump.c */
 258 void (g_trace)(int level, const char *, ...) __printflike(2, 3);
 259 #define G_T_TOPOLOGY            0x01
 260 #define G_T_BIO                 0x02
 261 #define G_T_ACCESS              0x04
 262 extern int g_debugflags;
 263 #define G_F_FOOTSHOOTING        0x10
 264 #define G_F_DISKIOCTL           0x40
 265 #define G_F_CTLDUMP             0x80
 266 #define g_trace(level, fmt, ...) do {                           \
 267         if (__predict_false(g_debugflags & (level)))            \
 268                 (g_trace)(level, fmt, ## __VA_ARGS__);          \
 269 } while (0)
 270
 271 /* geom_event.c */
 272 typedef void g_event_t(void *, int flag);
 273 #define EV_CANCEL       1
 274 int g_post_event(g_event_t *func, void *arg, int flag, ...);
 275 int g_waitfor_event(g_event_t *func, void *arg, int flag, ...);
 276 void g_cancel_event(void *ref);
 277 int g_attr_changed(struct g_provider *pp, const char *attr, int flag);
 278 int g_media_changed(struct g_provider *pp, int flag);
 279 int g_media_gone(struct g_provider *pp, int flag);
 280 void g_orphan_provider(struct g_provider *pp, int error);
 281 void g_waitidlelock(void);
 282
 283 /* geom_subr.c */
 284 int g_access(struct g_consumer *cp, int nread, int nwrite, int nexcl);
 285 int g_attach(struct g_consumer *cp, struct g_provider *pp);
 286 int g_compare_names(const char *namea, const char *nameb);
 287 void g_destroy_consumer(struct g_consumer *cp);
 288 void g_destroy_geom(struct g_geom *pp);
 289 void g_destroy_provider(struct g_provider *pp);
 290 void g_detach(struct g_consumer *cp);
 291 void g_error_provider(struct g_provider *pp, int error);
 292 struct g_provider *g_provider_by_name(char const *arg);
 293 void g_geom_add_alias(struct g_geom *gp, const char *alias);
 294 int g_getattr__(const char *attr, struct g_consumer *cp, void *var, int len);
 295 #define g_getattr(a, c, v) g_getattr__((a), (c), (v), sizeof *(v))
 296 int g_handleattr(struct bio *bp, const char *attribute, const void *val,
 297     int len);
 298 int g_handleattr_int(struct bio *bp, const char *attribute, int val);
 299 int g_handleattr_off_t(struct bio *bp, const char *attribute, off_t val);
 300 int g_handleattr_uint16_t(struct bio *bp, const char *attribute, uint16_t val);
 301 int g_handleattr_str(struct bio *bp, const char *attribute, const char *str);
 302 struct g_consumer * g_new_consumer(struct g_geom *gp);
 303 struct g_geom * g_new_geomf(struct g_class *mp, const char *fmt, ...)
 304     __printflike(2, 3);
 305 struct g_provider * g_new_providerf(struct g_geom *gp, const char *fmt, ...)
 306     __printflike(2, 3);
 307 void g_resize_provider(struct g_provider *pp, off_t size);
 308 int g_retaste(struct g_class *mp);
 309 void g_spoil(struct g_provider *pp, struct g_consumer *cp);
 310 int g_std_access(struct g_provider *pp, int dr, int dw, int de);
 311 void g_std_done(struct bio *bp);
 312 void g_std_spoiled(struct g_consumer *cp);
 313 void g_wither_geom(struct g_geom *gp, int error);
 314 void g_wither_geom_close(struct g_geom *gp, int error);
 315 void g_wither_provider(struct g_provider *pp, int error);
 316
 317 #if defined(DIAGNOSTIC) || defined(DDB)
 318 int g_valid_obj(void const *ptr);
 319 #endif
 320 #ifdef DIAGNOSTIC
 321 #define G_VALID_CLASS(foo) \
 322     KASSERT(g_valid_obj(foo) == 1, ("%p is not a g_class", foo))
 323 #define G_VALID_GEOM(foo) \
 324     KASSERT(g_valid_obj(foo) == 2, ("%p is not a g_geom", foo))
 325 #define G_VALID_CONSUMER(foo) \
 326     KASSERT(g_valid_obj(foo) == 3, ("%p is not a g_consumer", foo))
 327 #define G_VALID_PROVIDER(foo) \
 328     KASSERT(g_valid_obj(foo) == 4, ("%p is not a g_provider", foo))
 329 #else
 330 #define G_VALID_CLASS(foo) do { } while (0)
 331 #define G_VALID_GEOM(foo) do { } while (0)
 332 #define G_VALID_CONSUMER(foo) do { } while (0)
 333 #define G_VALID_PROVIDER(foo) do { } while (0)
 334 #endif
 335
 336 int g_modevent(module_t, int, void *);
 337
 338 /* geom_io.c */
 339 struct bio * g_clone_bio(struct bio *);
 340 struct bio * g_duplicate_bio(struct bio *);
 341 void g_destroy_bio(struct bio *);
 342 void g_io_deliver(struct bio *bp, int error);
 343 int g_io_getattr(const char *attr, struct g_consumer *cp, int *len, void *ptr);
 344 int g_io_zonecmd(struct disk_zone_args *zone_args, struct g_consumer *cp);
 345 int g_io_flush(struct g_consumer *cp);
 346 int g_register_classifier(struct g_classifier_hook *hook);
 347 void g_unregister_classifier(struct g_classifier_hook *hook);
 348 void g_io_request(struct bio *bp, struct g_consumer *cp);
 349 struct bio *g_new_bio(void);
 350 struct bio *g_alloc_bio(void);
 351 void g_reset_bio(struct bio *);
 352 void * g_read_data(struct g_consumer *cp, off_t offset, off_t length, int *error);
 353 int g_write_data(struct g_consumer *cp, off_t offset, void *ptr, off_t length);
 354 int g_delete_data(struct g_consumer *cp, off_t offset, off_t length);
 355 void g_print_bio(struct bio *bp);
 356 int g_use_g_read_data(void *, off_t, void **, int);
 357 int g_use_g_write_data(void *, off_t, void *, int);
 358
 359 /* geom_kern.c / geom_kernsim.c */
 360
 361 #ifdef _KERNEL
 362
 363 extern struct sx topology_lock;
 364
 365 struct g_kerneldump {
 366         off_t           offset;
 367         off_t           length;
 368         struct dumperinfo di;
 369 };
 370
 371 MALLOC_DECLARE(M_GEOM);
 372
 373 static __inline void *
 374 g_malloc(int size, int flags)
 375 {
 376         void *p;
 377
 378         p = malloc(size, M_GEOM, flags);
 379         return (p);
 380 }
 381
 382 static __inline void
 383 g_free(void *ptr)
 384 {
 385
 386 #ifdef DIAGNOSTIC
 387         if (sx_xlocked(&topology_lock)) {
 388                 KASSERT(g_valid_obj(ptr) == 0,
 389                     ("g_free(%p) of live object, type %d", ptr,
 390                     g_valid_obj(ptr)));
 391         }
 392 #endif
 393         free(ptr, M_GEOM);
 394 }
 395
 396 #define g_topology_lock()                                       \
 397         do {                                                    \
 398                 sx_xlock(&topology_lock);                       \
 399         } while (0)
 400
 401 #define g_topology_try_lock()   sx_try_xlock(&topology_lock)
 402
 403 #define g_topology_unlock()                                     \
 404         do {                                                    \
 405                 sx_xunlock(&topology_lock);                     \
 406         } while (0)
 407
 408 #define g_topology_assert()                                     \
 409         do {                                                    \
 410                 sx_assert(&topology_lock, SX_XLOCKED);          \
 411         } while (0)
 412
 413 #define g_topology_assert_not()                                 \
 414         do {                                                    \
 415                 sx_assert(&topology_lock, SX_UNLOCKED);         \
 416         } while (0)
 417
 418 #define g_topology_sleep(chan, timo)                            \
 419         sx_sleep(chan, &topology_lock, 0, "gtopol", timo)
 420
 421 #define DECLARE_GEOM_CLASS(class, name)                         \
 422         static moduledata_t name##_mod = {                      \
 423                 #name, g_modevent, &class                       \
 424         };                                                      \
 425         DECLARE_MODULE(name, name##_mod, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_SECOND);
 426
 427 int g_is_geom_thread(struct thread *td);
 428
 429 #endif /* _KERNEL */
 430
 431 /* geom_ctl.c */
 432 int gctl_set_param(struct gctl_req *req, const char *param, void const *ptr, int len);
 433 void gctl_set_param_err(struct gctl_req *req, const char *param, void const *ptr, int len);
 434 void *gctl_get_param(struct gctl_req *req, const char *param, int *len);
 435 char const *gctl_get_asciiparam(struct gctl_req *req, const char *param);
 436 void *gctl_get_paraml(struct gctl_req *req, const char *param, int len);
 437 int gctl_error(struct gctl_req *req, const char *fmt, ...) __printflike(2, 3);
 438 struct g_class *gctl_get_class(struct gctl_req *req, char const *arg);
 439 struct g_geom *gctl_get_geom(struct gctl_req *req, struct g_class *mpr, char const *arg);
 440 struct g_provider *gctl_get_provider(struct gctl_req *req, char const *arg);
 441
 442 #endif /* _GEOM_GEOM_H_ */