sys/geom/geom_kern.c

   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
  38 #include <sys/cdefs.h>
  39 #include <sys/param.h>
  40 #include <sys/systm.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/eventhandler.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/bio.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/proc.h>
  47 #include <sys/unistd.h>
  48 #include <sys/kthread.h>
  49 #include <sys/lock.h>
  50 #include <sys/mutex.h>
  51 #include <sys/sbuf.h>
  52 #include <sys/sched.h>
  53 #include <sys/sx.h>
  54 #include <geom/geom.h>
  55 #include <geom/geom_int.h>
  56
  57 MALLOC_DEFINE(M_GEOM, "GEOM", "Geom data structures");
  58
  59 struct sx topology_lock;
  60
  61 static struct proc *g_proc;
  62 struct thread __read_mostly *g_up_td;
  63 struct thread __read_mostly *g_down_td;
  64 static struct thread __read_mostly *g_event_td;
  65
  66 int __read_mostly g_debugflags;
  67 int __read_mostly g_collectstats = G_STATS_PROVIDERS;
  68 int g_shutdown;
  69 int g_notaste;
  70
  71 /*
  72  * G_UP and G_DOWN are the two threads which push I/O through the
  73  * stack.
  74  *
  75  * Things are procesed in a FIFO order, but these threads could be
  76  * part of I/O prioritization by deciding which bios/bioqs to service
  77  * in what order.
  78  *
  79  * We have only one thread in each direction, it is believed that until
  80  * a very non-trivial workload in the UP/DOWN path this will be enough,
  81  * but more than one can actually be run without problems.
  82  *
  83  * Holding the "mymutex" is a debugging feature:  It prevents people
  84  * from sleeping in the UP/DOWN I/O path by mistake or design (doing
  85  * so almost invariably result in deadlocks since it stalls all I/O
  86  * processing in the given direction.
  87  */
  88
  89 static void
  90 g_up_procbody(void *arg)
  91 {
  92
  93         thread_lock(g_up_td);
  94         sched_prio(g_up_td, PRIBIO);
  95         thread_unlock(g_up_td);
  96         for(;;) {
  97                 g_io_schedule_up(g_up_td);
  98         }
  99 }
 100
 101 static void
 102 g_down_procbody(void *arg)
 103 {
 104
 105         thread_lock(g_down_td);
 106         sched_prio(g_down_td, PRIBIO);
 107         thread_unlock(g_down_td);
 108         for(;;) {
 109                 g_io_schedule_down(g_down_td);
 110         }
 111 }
 112
 113 static void
 114 g_event_procbody(void *arg)
 115 {
 116
 117         thread_lock(g_event_td);
 118         sched_prio(g_event_td, PRIBIO);
 119         thread_unlock(g_event_td);
 120         g_run_events();
 121         /* NOTREACHED */
 122 }
 123
 124 int
 125 g_is_geom_thread(struct thread *td)
 126 {
 127
 128         return (td == g_up_td || td == g_down_td || td == g_event_td);
 129 }
 130
 131 static void
 132 geom_shutdown(void *foo __unused)
 133 {
 134
 135         g_shutdown = 1;
 136 }
 137
 138 void
 139 g_init(void)
 140 {
 141
 142         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "g_ignition");
 143         sx_init(&topology_lock, "GEOM topology");
 144         g_io_init();
 145         g_event_init();
 146         g_ctl_init();
 147         kproc_kthread_add(g_event_procbody, NULL, &g_proc, &g_event_td,
 148             RFHIGHPID, 0, "geom", "g_event");
 149         kproc_kthread_add(g_up_procbody, NULL, &g_proc, &g_up_td,
 150             RFHIGHPID, 0, "geom", "g_up");
 151         kproc_kthread_add(g_down_procbody, NULL, &g_proc, &g_down_td,
 152             RFHIGHPID, 0, "geom", "g_down");
 153         EVENTHANDLER_REGISTER(shutdown_pre_sync, geom_shutdown, NULL,
 154                 SHUTDOWN_PRI_FIRST);
 155 }
 156
 157 static int
 158 sysctl_kern_geom_confany(struct sysctl_req *req, g_event_t *func, size_t *hint)
 159 {
 160         size_t len = 0;
 161         int error = 0;
 162         struct sbuf *sb;
 163
 164         if (req->oldptr == NULL) {
 165                 sb = sbuf_new(NULL, NULL, PAGE_SIZE, SBUF_FIXEDLEN |
 166                     SBUF_INCLUDENUL);
 167                 sbuf_set_drain(sb, sbuf_count_drain, &len);
 168                 g_waitfor_event(func, sb, M_WAITOK, NULL);
 169                 req->oldidx = *hint = len;
 170         } else {
 171                 sb = sbuf_new(NULL, NULL, *hint, SBUF_AUTOEXTEND |
 172                     SBUF_INCLUDENUL);
 173                 g_waitfor_event(func, sb, M_WAITOK, NULL);
 174                 *hint = sbuf_len(sb);
 175                 error = SYSCTL_OUT(req, sbuf_data(sb), sbuf_len(sb));
 176         }
 177         sbuf_delete(sb);
 178         return error;
 179 }
 180
 181 static int
 182 sysctl_kern_geom_conftxt(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 183 {
 184         static size_t hint = PAGE_SIZE;
 185
 186         return (sysctl_kern_geom_confany(req, g_conftxt, &hint));
 187 }
 188
 189 static int
 190 sysctl_kern_geom_confdot(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 191 {
 192         static size_t hint = PAGE_SIZE;
 193
 194         return (sysctl_kern_geom_confany(req, g_confdot, &hint));
 195 }
 196
 197 static int
 198 sysctl_kern_geom_confxml(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 199 {
 200         static size_t hint = PAGE_SIZE;
 201
 202         return (sysctl_kern_geom_confany(req, g_confxml, &hint));
 203 }
 204
 205 SYSCTL_NODE(_kern, OID_AUTO, geom, CTLFLAG_RW | CTLFLAG_MPSAFE, 0,
 206     "GEOMetry management");
 207
 208 SYSCTL_PROC(_kern_geom, OID_AUTO, confxml,
 209     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0,
 210     sysctl_kern_geom_confxml, "",
 211     "Dump the GEOM config in XML");
 212
 213 SYSCTL_PROC(_kern_geom, OID_AUTO, confdot,
 214     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0,
 215     sysctl_kern_geom_confdot, "",
 216     "Dump the GEOM config in dot");
 217
 218 SYSCTL_PROC(_kern_geom, OID_AUTO, conftxt,
 219     CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD | CTLFLAG_MPSAFE, 0, 0,
 220     sysctl_kern_geom_conftxt, "",
 221     "Dump the GEOM config in txt");
 222
 223 SYSCTL_INT(_kern_geom, OID_AUTO, debugflags, CTLFLAG_RWTUN,
 224         &g_debugflags, 0, "Set various trace levels for GEOM debugging");
 225
 226 SYSCTL_INT(_kern_geom, OID_AUTO, notaste, CTLFLAG_RW,
 227         &g_notaste, 0, "Prevent GEOM tasting");
 228
 229 SYSCTL_INT(_kern_geom, OID_AUTO, collectstats, CTLFLAG_RW,
 230         &g_collectstats, 0,
 231         "Control statistics collection on GEOM providers and consumers");
 232
 233 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, g_class, CTLFLAG_RD,
 234         SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(struct g_class), "sizeof(struct g_class)");
 235 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, g_geom, CTLFLAG_RD,
 236         SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(struct g_geom), "sizeof(struct g_geom)");
 237 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, g_provider, CTLFLAG_RD,
 238         SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(struct g_provider), "sizeof(struct g_provider)");
 239 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, g_consumer, CTLFLAG_RD,
 240         SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(struct g_consumer), "sizeof(struct g_consumer)");
 241 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, g_bioq, CTLFLAG_RD,
 242         SYSCTL_NULL_INT_PTR, sizeof(struct g_bioq), "sizeof(struct g_bioq)");