]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/stable/10.git/blob - sys/geom/stripe/g_stripe.c
MFC r368207,368607:
[FreeBSD/stable/10.git] / sys / geom / stripe / g_stripe.c
1 /*-
2  * Copyright (c) 2004-2005 Pawel Jakub Dawidek <pjd@FreeBSD.org>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  *
14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHORS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
15  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
16  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
17  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
18  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
19  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
20  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
21  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
22  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
23  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
24  * SUCH DAMAGE.
25  */
26
27 #include <sys/cdefs.h>
28 __FBSDID("$FreeBSD$");
29
30 #include <sys/param.h>
31 #include <sys/systm.h>
32 #include <sys/kernel.h>
33 #include <sys/module.h>
34 #include <sys/lock.h>
35 #include <sys/mutex.h>
36 #include <sys/bio.h>
37 #include <sys/sbuf.h>
38 #include <sys/sysctl.h>
39 #include <sys/malloc.h>
40 #include <vm/uma.h>
41 #include <geom/geom.h>
42 #include <geom/stripe/g_stripe.h>
43
44 FEATURE(geom_stripe, "GEOM striping support");
45
46 static MALLOC_DEFINE(M_STRIPE, "stripe_data", "GEOM_STRIPE Data");
47
48 static uma_zone_t g_stripe_zone;
49
50 static int g_stripe_destroy(struct g_stripe_softc *sc, boolean_t force);
51 static int g_stripe_destroy_geom(struct gctl_req *req, struct g_class *mp,
52     struct g_geom *gp);
53
54 static g_taste_t g_stripe_taste;
55 static g_ctl_req_t g_stripe_config;
56 static g_dumpconf_t g_stripe_dumpconf;
57 static g_init_t g_stripe_init;
58 static g_fini_t g_stripe_fini;
59
60 struct g_class g_stripe_class = {
61         .name = G_STRIPE_CLASS_NAME,
62         .version = G_VERSION,
63         .ctlreq = g_stripe_config,
64         .taste = g_stripe_taste,
65         .destroy_geom = g_stripe_destroy_geom,
66         .init = g_stripe_init,
67         .fini = g_stripe_fini
68 };
69
70 SYSCTL_DECL(_kern_geom);
71 static SYSCTL_NODE(_kern_geom, OID_AUTO, stripe, CTLFLAG_RW, 0,
72     "GEOM_STRIPE stuff");
73 static u_int g_stripe_debug = 0;
74 TUNABLE_INT("kern.geom.stripe.debug", &g_stripe_debug);
75 SYSCTL_UINT(_kern_geom_stripe, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RW, &g_stripe_debug, 0,
76     "Debug level");
77 static int g_stripe_fast = 0;
78 TUNABLE_INT("kern.geom.stripe.fast", &g_stripe_fast);
79 static int
80 g_sysctl_stripe_fast(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
81 {
82         int error, fast;
83
84         fast = g_stripe_fast;
85         error = sysctl_handle_int(oidp, &fast, 0, req);
86         if (error == 0 && req->newptr != NULL)
87                 g_stripe_fast = fast;
88         return (error);
89 }
90 SYSCTL_PROC(_kern_geom_stripe, OID_AUTO, fast, CTLTYPE_INT | CTLFLAG_RW,
91     NULL, 0, g_sysctl_stripe_fast, "I", "Fast, but memory-consuming, mode");
92 static u_int g_stripe_maxmem = MAXPHYS * 100;
93 TUNABLE_INT("kern.geom.stripe.maxmem", &g_stripe_maxmem);
94 SYSCTL_UINT(_kern_geom_stripe, OID_AUTO, maxmem, CTLFLAG_RD, &g_stripe_maxmem,
95     0, "Maximum memory that can be allocated in \"fast\" mode (in bytes)");
96 static u_int g_stripe_fast_failed = 0;
97 SYSCTL_UINT(_kern_geom_stripe, OID_AUTO, fast_failed, CTLFLAG_RD,
98     &g_stripe_fast_failed, 0, "How many times \"fast\" mode failed");
99
100 /*
101  * Greatest Common Divisor.
102  */
103 static u_int
104 gcd(u_int a, u_int b)
105 {
106         u_int c;
107
108         while (b != 0) {
109                 c = a;
110                 a = b;
111                 b = (c % b);
112         }
113         return (a);
114 }
115
116 /*
117  * Least Common Multiple.
118  */
119 static u_int
120 lcm(u_int a, u_int b)
121 {
122
123         return ((a * b) / gcd(a, b));
124 }
125
126 static void
127 g_stripe_init(struct g_class *mp __unused)
128 {
129
130         g_stripe_zone = uma_zcreate("g_stripe_zone", MAXPHYS, NULL, NULL,
131             NULL, NULL, 0, 0);
132         g_stripe_maxmem -= g_stripe_maxmem % MAXPHYS;
133         uma_zone_set_max(g_stripe_zone, g_stripe_maxmem / MAXPHYS);
134 }
135
136 static void
137 g_stripe_fini(struct g_class *mp __unused)
138 {
139
140         uma_zdestroy(g_stripe_zone);
141 }
142
143 /*
144  * Return the number of valid disks.
145  */
146 static u_int
147 g_stripe_nvalid(struct g_stripe_softc *sc)
148 {
149         u_int i, no;
150
151         no = 0;
152         for (i = 0; i < sc->sc_ndisks; i++) {
153                 if (sc->sc_disks[i] != NULL)
154                         no++;
155         }
156
157         return (no);
158 }
159
160 static void
161 g_stripe_remove_disk(struct g_consumer *cp)
162 {
163         struct g_stripe_softc *sc;
164
165         g_topology_assert();
166         KASSERT(cp != NULL, ("Non-valid disk in %s.", __func__));
167         sc = (struct g_stripe_softc *)cp->geom->softc;
168         KASSERT(sc != NULL, ("NULL sc in %s.", __func__));
169
170         if (cp->private == NULL) {
171                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Disk %s removed from %s.",
172                     cp->provider->name, sc->sc_name);
173                 cp->private = (void *)(uintptr_t)-1;
174         }
175
176         if (sc->sc_provider != NULL) {
177                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s deactivated.",
178                     sc->sc_provider->name);
179                 g_wither_provider(sc->sc_provider, ENXIO);
180                 sc->sc_provider = NULL;
181         }
182
183         if (cp->acr > 0 || cp->acw > 0 || cp->ace > 0)
184                 return;
185         sc->sc_disks[cp->index] = NULL;
186         cp->index = 0;
187         g_detach(cp);
188         g_destroy_consumer(cp);
189         /* If there are no valid disks anymore, remove device. */
190         if (LIST_EMPTY(&sc->sc_geom->consumer))
191                 g_stripe_destroy(sc, 1);
192 }
193
194 static void
195 g_stripe_orphan(struct g_consumer *cp)
196 {
197         struct g_stripe_softc *sc;
198         struct g_geom *gp;
199
200         g_topology_assert();
201         gp = cp->geom;
202         sc = gp->softc;
203         if (sc == NULL)
204                 return;
205
206         g_stripe_remove_disk(cp);
207 }
208
209 static int
210 g_stripe_access(struct g_provider *pp, int dr, int dw, int de)
211 {
212         struct g_consumer *cp1, *cp2, *tmp;
213         struct g_stripe_softc *sc;
214         struct g_geom *gp;
215         int error;
216
217         g_topology_assert();
218         gp = pp->geom;
219         sc = gp->softc;
220         KASSERT(sc != NULL, ("NULL sc in %s.", __func__));
221
222         /* On first open, grab an extra "exclusive" bit */
223         if (pp->acr == 0 && pp->acw == 0 && pp->ace == 0)
224                 de++;
225         /* ... and let go of it on last close */
226         if ((pp->acr + dr) == 0 && (pp->acw + dw) == 0 && (pp->ace + de) == 0)
227                 de--;
228
229         LIST_FOREACH_SAFE(cp1, &gp->consumer, consumer, tmp) {
230                 error = g_access(cp1, dr, dw, de);
231                 if (error != 0)
232                         goto fail;
233                 if (cp1->acr == 0 && cp1->acw == 0 && cp1->ace == 0 &&
234                     cp1->private != NULL) {
235                         g_stripe_remove_disk(cp1); /* May destroy geom. */
236                 }
237         }
238         return (0);
239
240 fail:
241         LIST_FOREACH(cp2, &gp->consumer, consumer) {
242                 if (cp1 == cp2)
243                         break;
244                 g_access(cp2, -dr, -dw, -de);
245         }
246         return (error);
247 }
248
249 static void
250 g_stripe_copy(struct g_stripe_softc *sc, char *src, char *dst, off_t offset,
251     off_t length, int mode)
252 {
253         u_int stripesize;
254         size_t len;
255
256         stripesize = sc->sc_stripesize;
257         len = (size_t)(stripesize - (offset & (stripesize - 1)));
258         do {
259                 bcopy(src, dst, len);
260                 if (mode) {
261                         dst += len + stripesize * (sc->sc_ndisks - 1);
262                         src += len;
263                 } else {
264                         dst += len;
265                         src += len + stripesize * (sc->sc_ndisks - 1);
266                 }
267                 length -= len;
268                 KASSERT(length >= 0,
269                     ("Length < 0 (stripesize=%zu, offset=%jd, length=%jd).",
270                     (size_t)stripesize, (intmax_t)offset, (intmax_t)length));
271                 if (length > stripesize)
272                         len = stripesize;
273                 else
274                         len = length;
275         } while (length > 0);
276 }
277
278 static void
279 g_stripe_done(struct bio *bp)
280 {
281         struct g_stripe_softc *sc;
282         struct bio *pbp;
283
284         pbp = bp->bio_parent;
285         sc = pbp->bio_to->geom->softc;
286         if (bp->bio_cmd == BIO_READ && bp->bio_caller1 != NULL) {
287                 g_stripe_copy(sc, bp->bio_data, bp->bio_caller1, bp->bio_offset,
288                     bp->bio_length, 1);
289                 bp->bio_data = bp->bio_caller1;
290                 bp->bio_caller1 = NULL;
291         }
292         mtx_lock(&sc->sc_lock);
293         if (pbp->bio_error == 0)
294                 pbp->bio_error = bp->bio_error;
295         pbp->bio_completed += bp->bio_completed;
296         pbp->bio_inbed++;
297         if (pbp->bio_children == pbp->bio_inbed) {
298                 mtx_unlock(&sc->sc_lock);
299                 if (pbp->bio_driver1 != NULL)
300                         uma_zfree(g_stripe_zone, pbp->bio_driver1);
301                 g_io_deliver(pbp, pbp->bio_error);
302         } else
303                 mtx_unlock(&sc->sc_lock);
304         g_destroy_bio(bp);
305 }
306
307 static int
308 g_stripe_start_fast(struct bio *bp, u_int no, off_t offset, off_t length)
309 {
310         TAILQ_HEAD(, bio) queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(queue);
311         u_int nparts = 0, stripesize;
312         struct g_stripe_softc *sc;
313         char *addr, *data = NULL;
314         struct bio *cbp;
315         int error;
316
317         sc = bp->bio_to->geom->softc;
318
319         addr = bp->bio_data;
320         stripesize = sc->sc_stripesize;
321
322         cbp = g_clone_bio(bp);
323         if (cbp == NULL) {
324                 error = ENOMEM;
325                 goto failure;
326         }
327         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
328         nparts++;
329         /*
330          * Fill in the component buf structure.
331          */
332         cbp->bio_done = g_stripe_done;
333         cbp->bio_offset = offset;
334         cbp->bio_data = addr;
335         cbp->bio_caller1 = NULL;
336         cbp->bio_length = length;
337         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
338
339         /* offset -= offset % stripesize; */
340         offset -= offset & (stripesize - 1);
341         addr += length;
342         length = bp->bio_length - length;
343         for (no++; length > 0; no++, length -= stripesize, addr += stripesize) {
344                 if (no > sc->sc_ndisks - 1) {
345                         no = 0;
346                         offset += stripesize;
347                 }
348                 if (nparts >= sc->sc_ndisks) {
349                         cbp = TAILQ_NEXT(cbp, bio_queue);
350                         if (cbp == NULL)
351                                 cbp = TAILQ_FIRST(&queue);
352                         nparts++;
353                         /*
354                          * Update bio structure.
355                          */
356                         /*
357                          * MIN() is in case when
358                          * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
359                          */
360                         cbp->bio_length += MIN(stripesize, length);
361                         if (cbp->bio_caller1 == NULL) {
362                                 cbp->bio_caller1 = cbp->bio_data;
363                                 cbp->bio_data = NULL;
364                                 if (data == NULL) {
365                                         data = uma_zalloc(g_stripe_zone,
366                                             M_NOWAIT);
367                                         if (data == NULL) {
368                                                 error = ENOMEM;
369                                                 goto failure;
370                                         }
371                                 }
372                         }
373                 } else {
374                         cbp = g_clone_bio(bp);
375                         if (cbp == NULL) {
376                                 error = ENOMEM;
377                                 goto failure;
378                         }
379                         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
380                         nparts++;
381                         /*
382                          * Fill in the component buf structure.
383                          */
384                         cbp->bio_done = g_stripe_done;
385                         cbp->bio_offset = offset;
386                         cbp->bio_data = addr;
387                         cbp->bio_caller1 = NULL;
388                         /*
389                          * MIN() is in case when
390                          * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
391                          */
392                         cbp->bio_length = MIN(stripesize, length);
393                         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
394                 }
395         }
396         if (data != NULL)
397                 bp->bio_driver1 = data;
398         /*
399          * Fire off all allocated requests!
400          */
401         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
402                 struct g_consumer *cp;
403
404                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
405                 cp = cbp->bio_caller2;
406                 cbp->bio_caller2 = NULL;
407                 cbp->bio_to = cp->provider;
408                 if (cbp->bio_caller1 != NULL) {
409                         cbp->bio_data = data;
410                         if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
411                                 g_stripe_copy(sc, cbp->bio_caller1, data,
412                                     cbp->bio_offset, cbp->bio_length, 0);
413                         }
414                         data += cbp->bio_length;
415                 }
416                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
417                 g_io_request(cbp, cp);
418         }
419         return (0);
420 failure:
421         if (data != NULL)
422                 uma_zfree(g_stripe_zone, data);
423         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
424                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
425                 if (cbp->bio_caller1 != NULL) {
426                         cbp->bio_data = cbp->bio_caller1;
427                         cbp->bio_caller1 = NULL;
428                 }
429                 bp->bio_children--;
430                 g_destroy_bio(cbp);
431         }
432         return (error);
433 }
434
435 static int
436 g_stripe_start_economic(struct bio *bp, u_int no, off_t offset, off_t length)
437 {
438         TAILQ_HEAD(, bio) queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(queue);
439         struct g_stripe_softc *sc;
440         uint32_t stripesize;
441         struct bio *cbp;
442         char *addr;
443         int error;
444
445         sc = bp->bio_to->geom->softc;
446
447         stripesize = sc->sc_stripesize;
448
449         cbp = g_clone_bio(bp);
450         if (cbp == NULL) {
451                 error = ENOMEM;
452                 goto failure;
453         }
454         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
455         /*
456          * Fill in the component buf structure.
457          */
458         if (bp->bio_length == length)
459                 cbp->bio_done = g_std_done;     /* Optimized lockless case. */
460         else
461                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
462         cbp->bio_offset = offset;
463         cbp->bio_length = length;
464         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
465                 bp->bio_ma_n = round_page(bp->bio_ma_offset +
466                     bp->bio_length) / PAGE_SIZE;
467                 addr = NULL;
468         } else
469                 addr = bp->bio_data;
470         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
471
472         /* offset -= offset % stripesize; */
473         offset -= offset & (stripesize - 1);
474         if (bp->bio_cmd != BIO_DELETE)
475                 addr += length;
476         length = bp->bio_length - length;
477         for (no++; length > 0; no++, length -= stripesize) {
478                 if (no > sc->sc_ndisks - 1) {
479                         no = 0;
480                         offset += stripesize;
481                 }
482                 cbp = g_clone_bio(bp);
483                 if (cbp == NULL) {
484                         error = ENOMEM;
485                         goto failure;
486                 }
487                 TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
488
489                 /*
490                  * Fill in the component buf structure.
491                  */
492                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
493                 cbp->bio_offset = offset;
494                 /*
495                  * MIN() is in case when
496                  * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
497                  */
498                 cbp->bio_length = MIN(stripesize, length);
499                 if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
500                         cbp->bio_ma_offset += (uintptr_t)addr;
501                         cbp->bio_ma += cbp->bio_ma_offset / PAGE_SIZE;
502                         cbp->bio_ma_offset %= PAGE_SIZE;
503                         cbp->bio_ma_n = round_page(cbp->bio_ma_offset +
504                             cbp->bio_length) / PAGE_SIZE;
505                 } else
506                         cbp->bio_data = addr;
507
508                 cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
509
510                 if (bp->bio_cmd != BIO_DELETE)
511                         addr += stripesize;
512         }
513         /*
514          * Fire off all allocated requests!
515          */
516         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
517                 struct g_consumer *cp;
518
519                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
520                 cp = cbp->bio_caller2;
521                 cbp->bio_caller2 = NULL;
522                 cbp->bio_to = cp->provider;
523                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
524                 g_io_request(cbp, cp);
525         }
526         return (0);
527 failure:
528         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
529                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
530                 bp->bio_children--;
531                 g_destroy_bio(cbp);
532         }
533         return (error);
534 }
535
536 static void
537 g_stripe_flush(struct g_stripe_softc *sc, struct bio *bp)
538 {
539         struct bio_queue_head queue;
540         struct g_consumer *cp;
541         struct bio *cbp;
542         u_int no;
543
544         bioq_init(&queue);
545         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++) {
546                 cbp = g_clone_bio(bp);
547                 if (cbp == NULL) {
548                         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL;
549                             cbp = bioq_first(&queue)) {
550                                 bioq_remove(&queue, cbp);
551                                 g_destroy_bio(cbp);
552                         }
553                         if (bp->bio_error == 0)
554                                 bp->bio_error = ENOMEM;
555                         g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
556                         return;
557                 }
558                 bioq_insert_tail(&queue, cbp);
559                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
560                 cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
561                 cbp->bio_to = sc->sc_disks[no]->provider;
562         }
563         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL; cbp = bioq_first(&queue)) {
564                 bioq_remove(&queue, cbp);
565                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
566                 cp = cbp->bio_caller2;
567                 cbp->bio_caller2 = NULL;
568                 g_io_request(cbp, cp);
569         }
570 }
571
572 static void
573 g_stripe_start(struct bio *bp)
574 {
575         off_t offset, start, length, nstripe;
576         struct g_stripe_softc *sc;
577         u_int no, stripesize;
578         int error, fast = 0;
579
580         sc = bp->bio_to->geom->softc;
581         /*
582          * If sc == NULL, provider's error should be set and g_stripe_start()
583          * should not be called at all.
584          */
585         KASSERT(sc != NULL,
586             ("Provider's error should be set (error=%d)(device=%s).",
587             bp->bio_to->error, bp->bio_to->name));
588
589         G_STRIPE_LOGREQ(bp, "Request received.");
590
591         switch (bp->bio_cmd) {
592         case BIO_READ:
593         case BIO_WRITE:
594         case BIO_DELETE:
595                 break;
596         case BIO_FLUSH:
597                 g_stripe_flush(sc, bp);
598                 return;
599         case BIO_GETATTR:
600                 /* To which provider it should be delivered? */
601         default:
602                 g_io_deliver(bp, EOPNOTSUPP);
603                 return;
604         }
605
606         stripesize = sc->sc_stripesize;
607
608         /*
609          * Calculations are quite messy, but fast I hope.
610          */
611
612         /* Stripe number. */
613         /* nstripe = bp->bio_offset / stripesize; */
614         nstripe = bp->bio_offset >> (off_t)sc->sc_stripebits;
615         /* Disk number. */
616         no = nstripe % sc->sc_ndisks;
617         /* Start position in stripe. */
618         /* start = bp->bio_offset % stripesize; */
619         start = bp->bio_offset & (stripesize - 1);
620         /* Start position in disk. */
621         /* offset = (nstripe / sc->sc_ndisks) * stripesize + start; */
622         offset = ((nstripe / sc->sc_ndisks) << sc->sc_stripebits) + start;
623         /* Length of data to operate. */
624         length = MIN(bp->bio_length, stripesize - start);
625
626         /*
627          * Do use "fast" mode when:
628          * 1. "Fast" mode is ON.
629          * and
630          * 2. Request size is less than or equal to MAXPHYS,
631          *    which should always be true.
632          * and
633          * 3. Request size is bigger than stripesize * ndisks. If it isn't,
634          *    there will be no need to send more than one I/O request to
635          *    a provider, so there is nothing to optmize.
636          * and
637          * 4. Request is not unmapped.
638          * and
639          * 5. It is not a BIO_DELETE.
640          */
641         if (g_stripe_fast && bp->bio_length <= MAXPHYS &&
642             bp->bio_length >= stripesize * sc->sc_ndisks &&
643             (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) == 0 &&
644             bp->bio_cmd != BIO_DELETE) {
645                 fast = 1;
646         }
647         error = 0;
648         if (fast) {
649                 error = g_stripe_start_fast(bp, no, offset, length);
650                 if (error != 0)
651                         g_stripe_fast_failed++;
652         }
653         /*
654          * Do use "economic" when:
655          * 1. "Economic" mode is ON.
656          * or
657          * 2. "Fast" mode failed. It can only fail if there is no memory.
658          */
659         if (!fast || error != 0)
660                 error = g_stripe_start_economic(bp, no, offset, length);
661         if (error != 0) {
662                 if (bp->bio_error == 0)
663                         bp->bio_error = error;
664                 g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
665         }
666 }
667
668 static void
669 g_stripe_check_and_run(struct g_stripe_softc *sc)
670 {
671         struct g_provider *dp;
672         off_t mediasize, ms;
673         u_int no, sectorsize = 0;
674
675         g_topology_assert();
676         if (g_stripe_nvalid(sc) != sc->sc_ndisks)
677                 return;
678
679         sc->sc_provider = g_new_providerf(sc->sc_geom, "stripe/%s",
680             sc->sc_name);
681         sc->sc_provider->flags |= G_PF_DIRECT_SEND | G_PF_DIRECT_RECEIVE;
682         if (g_stripe_fast == 0)
683                 sc->sc_provider->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
684         /*
685          * Find the smallest disk.
686          */
687         mediasize = sc->sc_disks[0]->provider->mediasize;
688         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
689                 mediasize -= sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
690         mediasize -= mediasize % sc->sc_stripesize;
691         sectorsize = sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
692         for (no = 1; no < sc->sc_ndisks; no++) {
693                 dp = sc->sc_disks[no]->provider;
694                 ms = dp->mediasize;
695                 if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
696                         ms -= dp->sectorsize;
697                 ms -= ms % sc->sc_stripesize;
698                 if (ms < mediasize)
699                         mediasize = ms;
700                 sectorsize = lcm(sectorsize, dp->sectorsize);
701
702                 /* A provider underneath us doesn't support unmapped */
703                 if ((dp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) == 0) {
704                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Cancelling unmapped "
705                             "because of %s.", dp->name);
706                         sc->sc_provider->flags &= ~G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
707                 }
708         }
709         sc->sc_provider->sectorsize = sectorsize;
710         sc->sc_provider->mediasize = mediasize * sc->sc_ndisks;
711         sc->sc_provider->stripesize = sc->sc_stripesize;
712         sc->sc_provider->stripeoffset = 0;
713         g_error_provider(sc->sc_provider, 0);
714
715         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s activated.", sc->sc_provider->name);
716 }
717
718 static int
719 g_stripe_read_metadata(struct g_consumer *cp, struct g_stripe_metadata *md)
720 {
721         struct g_provider *pp;
722         u_char *buf;
723         int error;
724
725         g_topology_assert();
726
727         error = g_access(cp, 1, 0, 0);
728         if (error != 0)
729                 return (error);
730         pp = cp->provider;
731         g_topology_unlock();
732         buf = g_read_data(cp, pp->mediasize - pp->sectorsize, pp->sectorsize,
733             &error);
734         g_topology_lock();
735         g_access(cp, -1, 0, 0);
736         if (buf == NULL)
737                 return (error);
738
739         /* Decode metadata. */
740         stripe_metadata_decode(buf, md);
741         g_free(buf);
742
743         return (0);
744 }
745
746 /*
747  * Add disk to given device.
748  */
749 static int
750 g_stripe_add_disk(struct g_stripe_softc *sc, struct g_provider *pp, u_int no)
751 {
752         struct g_consumer *cp, *fcp;
753         struct g_geom *gp;
754         int error;
755
756         g_topology_assert();
757         /* Metadata corrupted? */
758         if (no >= sc->sc_ndisks)
759                 return (EINVAL);
760
761         /* Check if disk is not already attached. */
762         if (sc->sc_disks[no] != NULL)
763                 return (EEXIST);
764
765         gp = sc->sc_geom;
766         fcp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
767
768         cp = g_new_consumer(gp);
769         cp->flags |= G_CF_DIRECT_SEND | G_CF_DIRECT_RECEIVE;
770         cp->private = NULL;
771         cp->index = no;
772         error = g_attach(cp, pp);
773         if (error != 0) {
774                 g_destroy_consumer(cp);
775                 return (error);
776         }
777
778         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0)) {
779                 error = g_access(cp, fcp->acr, fcp->acw, fcp->ace);
780                 if (error != 0) {
781                         g_detach(cp);
782                         g_destroy_consumer(cp);
783                         return (error);
784                 }
785         }
786         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC) {
787                 struct g_stripe_metadata md;
788
789                 /* Reread metadata. */
790                 error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
791                 if (error != 0)
792                         goto fail;
793
794                 if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0 ||
795                     strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0 ||
796                     md.md_id != sc->sc_id) {
797                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Metadata on %s changed.", pp->name);
798                         goto fail;
799                 }
800         }
801
802         sc->sc_disks[no] = cp;
803         G_STRIPE_DEBUG(0, "Disk %s attached to %s.", pp->name, sc->sc_name);
804         g_stripe_check_and_run(sc);
805
806         return (0);
807 fail:
808         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0))
809                 g_access(cp, -fcp->acr, -fcp->acw, -fcp->ace);
810         g_detach(cp);
811         g_destroy_consumer(cp);
812         return (error);
813 }
814
815 static struct g_geom *
816 g_stripe_create(struct g_class *mp, const struct g_stripe_metadata *md,
817     u_int type)
818 {
819         struct g_stripe_softc *sc;
820         struct g_geom *gp;
821         u_int no;
822
823         g_topology_assert();
824         G_STRIPE_DEBUG(1, "Creating device %s (id=%u).", md->md_name,
825             md->md_id);
826
827         /* Two disks is minimum. */
828         if (md->md_all < 2) {
829                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Too few disks defined for %s.", md->md_name);
830                 return (NULL);
831         }
832 #if 0
833         /* Stripe size have to be grater than or equal to sector size. */
834         if (md->md_stripesize < sectorsize) {
835                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
836                 return (NULL);
837         }
838 #endif
839         /* Stripe size have to be power of 2. */
840         if (!powerof2(md->md_stripesize)) {
841                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
842                 return (NULL);
843         }
844
845         /* Check for duplicate unit */
846         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
847                 sc = gp->softc;
848                 if (sc != NULL && strcmp(sc->sc_name, md->md_name) == 0) {
849                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s already configured.",
850                             sc->sc_name);
851                         return (NULL);
852                 }
853         }
854         gp = g_new_geomf(mp, "%s", md->md_name);
855         sc = malloc(sizeof(*sc), M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
856         gp->start = g_stripe_start;
857         gp->spoiled = g_stripe_orphan;
858         gp->orphan = g_stripe_orphan;
859         gp->access = g_stripe_access;
860         gp->dumpconf = g_stripe_dumpconf;
861
862         sc->sc_id = md->md_id;
863         sc->sc_stripesize = md->md_stripesize;
864         sc->sc_stripebits = bitcount32(sc->sc_stripesize - 1);
865         sc->sc_ndisks = md->md_all;
866         sc->sc_disks = malloc(sizeof(struct g_consumer *) * sc->sc_ndisks,
867             M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
868         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++)
869                 sc->sc_disks[no] = NULL;
870         sc->sc_type = type;
871         mtx_init(&sc->sc_lock, "gstripe lock", NULL, MTX_DEF);
872
873         gp->softc = sc;
874         sc->sc_geom = gp;
875         sc->sc_provider = NULL;
876
877         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s created (id=%u).", sc->sc_name, sc->sc_id);
878
879         return (gp);
880 }
881
882 static int
883 g_stripe_destroy(struct g_stripe_softc *sc, boolean_t force)
884 {
885         struct g_provider *pp;
886         struct g_consumer *cp, *cp1;
887         struct g_geom *gp;
888
889         g_topology_assert();
890
891         if (sc == NULL)
892                 return (ENXIO);
893
894         pp = sc->sc_provider;
895         if (pp != NULL && (pp->acr != 0 || pp->acw != 0 || pp->ace != 0)) {
896                 if (force) {
897                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s is still open, so it "
898                             "can't be definitely removed.", pp->name);
899                 } else {
900                         G_STRIPE_DEBUG(1,
901                             "Device %s is still open (r%dw%de%d).", pp->name,
902                             pp->acr, pp->acw, pp->ace);
903                         return (EBUSY);
904                 }
905         }
906
907         gp = sc->sc_geom;
908         LIST_FOREACH_SAFE(cp, &gp->consumer, consumer, cp1) {
909                 g_stripe_remove_disk(cp);
910                 if (cp1 == NULL)
911                         return (0);     /* Recursion happened. */
912         }
913         if (!LIST_EMPTY(&gp->consumer))
914                 return (EINPROGRESS);
915
916         gp->softc = NULL;
917         KASSERT(sc->sc_provider == NULL, ("Provider still exists? (device=%s)",
918             gp->name));
919         free(sc->sc_disks, M_STRIPE);
920         mtx_destroy(&sc->sc_lock);
921         free(sc, M_STRIPE);
922         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s destroyed.", gp->name);
923         g_wither_geom(gp, ENXIO);
924         return (0);
925 }
926
927 static int
928 g_stripe_destroy_geom(struct gctl_req *req __unused,
929     struct g_class *mp __unused, struct g_geom *gp)
930 {
931         struct g_stripe_softc *sc;
932
933         sc = gp->softc;
934         return (g_stripe_destroy(sc, 0));
935 }
936
937 static struct g_geom *
938 g_stripe_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int flags __unused)
939 {
940         struct g_stripe_metadata md;
941         struct g_stripe_softc *sc;
942         struct g_consumer *cp;
943         struct g_geom *gp;
944         int error;
945
946         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%s, %s)", __func__, mp->name, pp->name);
947         g_topology_assert();
948
949         /* Skip providers that are already open for writing. */
950         if (pp->acw > 0)
951                 return (NULL);
952
953         G_STRIPE_DEBUG(3, "Tasting %s.", pp->name);
954
955         gp = g_new_geomf(mp, "stripe:taste");
956         gp->start = g_stripe_start;
957         gp->access = g_stripe_access;
958         gp->orphan = g_stripe_orphan;
959         cp = g_new_consumer(gp);
960         g_attach(cp, pp);
961         error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
962         g_detach(cp);
963         g_destroy_consumer(cp);
964         g_destroy_geom(gp);
965         if (error != 0)
966                 return (NULL);
967         gp = NULL;
968
969         if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0)
970                 return (NULL);
971         if (md.md_version > G_STRIPE_VERSION) {
972                 printf("geom_stripe.ko module is too old to handle %s.\n",
973                     pp->name);
974                 return (NULL);
975         }
976         /*
977          * Backward compatibility:
978          */
979         /* There was no md_provider field in earlier versions of metadata. */
980         if (md.md_version < 2)
981                 bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
982         /* There was no md_provsize field in earlier versions of metadata. */
983         if (md.md_version < 3)
984                 md.md_provsize = pp->mediasize;
985
986         if (md.md_provider[0] != '\0' &&
987             !g_compare_names(md.md_provider, pp->name))
988                 return (NULL);
989         if (md.md_provsize != pp->mediasize)
990                 return (NULL);
991
992         /*
993          * Let's check if device already exists.
994          */
995         sc = NULL;
996         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
997                 sc = gp->softc;
998                 if (sc == NULL)
999                         continue;
1000                 if (sc->sc_type != G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
1001                         continue;
1002                 if (strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0)
1003                         continue;
1004                 if (md.md_id != sc->sc_id)
1005                         continue;
1006                 break;
1007         }
1008         if (gp != NULL) {
1009                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1010                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1011                 if (error != 0) {
1012                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1013                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1014                             gp->name, error);
1015                         return (NULL);
1016                 }
1017         } else {
1018                 gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC);
1019                 if (gp == NULL) {
1020                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Cannot create device %s.",
1021                             md.md_name);
1022                         return (NULL);
1023                 }
1024                 sc = gp->softc;
1025                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1026                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1027                 if (error != 0) {
1028                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1029                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1030                             gp->name, error);
1031                         g_stripe_destroy(sc, 1);
1032                         return (NULL);
1033                 }
1034         }
1035
1036         return (gp);
1037 }
1038
1039 static void
1040 g_stripe_ctl_create(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1041 {
1042         u_int attached, no;
1043         struct g_stripe_metadata md;
1044         struct g_provider *pp;
1045         struct g_stripe_softc *sc;
1046         struct g_geom *gp;
1047         struct sbuf *sb;
1048         intmax_t *stripesize;
1049         const char *name;
1050         char param[16];
1051         int *nargs;
1052
1053         g_topology_assert();
1054         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1055         if (nargs == NULL) {
1056                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1057                 return;
1058         }
1059         if (*nargs <= 2) {
1060                 gctl_error(req, "Too few arguments.");
1061                 return;
1062         }
1063
1064         strlcpy(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC, sizeof(md.md_magic));
1065         md.md_version = G_STRIPE_VERSION;
1066         name = gctl_get_asciiparam(req, "arg0");
1067         if (name == NULL) {
1068                 gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", 0);
1069                 return;
1070         }
1071         strlcpy(md.md_name, name, sizeof(md.md_name));
1072         md.md_id = arc4random();
1073         md.md_no = 0;
1074         md.md_all = *nargs - 1;
1075         stripesize = gctl_get_paraml(req, "stripesize", sizeof(*stripesize));
1076         if (stripesize == NULL) {
1077                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "stripesize");
1078                 return;
1079         }
1080         md.md_stripesize = *stripesize;
1081         bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
1082         /* This field is not important here. */
1083         md.md_provsize = 0;
1084
1085         /* Check all providers are valid */
1086         for (no = 1; no < *nargs; no++) {
1087                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1088                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1089                 if (name == NULL) {
1090                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1091                         return;
1092                 }
1093                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1094                         name += strlen("/dev/");
1095                 pp = g_provider_by_name(name);
1096                 if (pp == NULL) {
1097                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %s is invalid.", name);
1098                         gctl_error(req, "Disk %s is invalid.", name);
1099                         return;
1100                 }
1101         }
1102
1103         gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_MANUAL);
1104         if (gp == NULL) {
1105                 gctl_error(req, "Can't configure %s.", md.md_name);
1106                 return;
1107         }
1108
1109         sc = gp->softc;
1110         sb = sbuf_new_auto();
1111         sbuf_printf(sb, "Can't attach disk(s) to %s:", gp->name);
1112         for (attached = 0, no = 1; no < *nargs; no++) {
1113                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1114                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1115                 if (name == NULL) {
1116                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1117                         continue;
1118                 }
1119                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1120                         name += strlen("/dev/");
1121                 pp = g_provider_by_name(name);
1122                 KASSERT(pp != NULL, ("Provider %s disappear?!", name));
1123                 if (g_stripe_add_disk(sc, pp, no - 1) != 0) {
1124                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %u (%s) not attached to %s.",
1125                             no, pp->name, gp->name);
1126                         sbuf_printf(sb, " %s", pp->name);
1127                         continue;
1128                 }
1129                 attached++;
1130         }
1131         sbuf_finish(sb);
1132         if (md.md_all != attached) {
1133                 g_stripe_destroy(gp->softc, 1);
1134                 gctl_error(req, "%s", sbuf_data(sb));
1135         }
1136         sbuf_delete(sb);
1137 }
1138
1139 static struct g_stripe_softc *
1140 g_stripe_find_device(struct g_class *mp, const char *name)
1141 {
1142         struct g_stripe_softc *sc;
1143         struct g_geom *gp;
1144
1145         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
1146                 sc = gp->softc;
1147                 if (sc == NULL)
1148                         continue;
1149                 if (strcmp(sc->sc_name, name) == 0)
1150                         return (sc);
1151         }
1152         return (NULL);
1153 }
1154
1155 static void
1156 g_stripe_ctl_destroy(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1157 {
1158         struct g_stripe_softc *sc;
1159         int *force, *nargs, error;
1160         const char *name;
1161         char param[16];
1162         u_int i;
1163
1164         g_topology_assert();
1165
1166         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1167         if (nargs == NULL) {
1168                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1169                 return;
1170         }
1171         if (*nargs <= 0) {
1172                 gctl_error(req, "Missing device(s).");
1173                 return;
1174         }
1175         force = gctl_get_paraml(req, "force", sizeof(*force));
1176         if (force == NULL) {
1177                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "force");
1178                 return;
1179         }
1180
1181         for (i = 0; i < (u_int)*nargs; i++) {
1182                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", i);
1183                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1184                 if (name == NULL) {
1185                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", i);
1186                         return;
1187                 }
1188                 sc = g_stripe_find_device(mp, name);
1189                 if (sc == NULL) {
1190                         gctl_error(req, "No such device: %s.", name);
1191                         return;
1192                 }
1193                 error = g_stripe_destroy(sc, *force);
1194                 if (error != 0) {
1195                         gctl_error(req, "Cannot destroy device %s (error=%d).",
1196                             sc->sc_name, error);
1197                         return;
1198                 }
1199         }
1200 }
1201
1202 static void
1203 g_stripe_config(struct gctl_req *req, struct g_class *mp, const char *verb)
1204 {
1205         uint32_t *version;
1206
1207         g_topology_assert();
1208
1209         version = gctl_get_paraml(req, "version", sizeof(*version));
1210         if (version == NULL) {
1211                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "version");
1212                 return;
1213         }
1214         if (*version != G_STRIPE_VERSION) {
1215                 gctl_error(req, "Userland and kernel parts are out of sync.");
1216                 return;
1217         }
1218
1219         if (strcmp(verb, "create") == 0) {
1220                 g_stripe_ctl_create(req, mp);
1221                 return;
1222         } else if (strcmp(verb, "destroy") == 0 ||
1223             strcmp(verb, "stop") == 0) {
1224                 g_stripe_ctl_destroy(req, mp);
1225                 return;
1226         }
1227
1228         gctl_error(req, "Unknown verb.");
1229 }
1230
1231 static void
1232 g_stripe_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
1233     struct g_consumer *cp, struct g_provider *pp)
1234 {
1235         struct g_stripe_softc *sc;
1236
1237         sc = gp->softc;
1238         if (sc == NULL)
1239                 return;
1240         if (pp != NULL) {
1241                 /* Nothing here. */
1242         } else if (cp != NULL) {
1243                 sbuf_printf(sb, "%s<Number>%u</Number>\n", indent,
1244                     (u_int)cp->index);
1245         } else {
1246                 sbuf_printf(sb, "%s<ID>%u</ID>\n", indent, (u_int)sc->sc_id);
1247                 sbuf_printf(sb, "%s<Stripesize>%u</Stripesize>\n", indent,
1248                     (u_int)sc->sc_stripesize);
1249                 sbuf_printf(sb, "%s<Type>", indent);
1250                 switch (sc->sc_type) {
1251                 case G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC:
1252                         sbuf_printf(sb, "AUTOMATIC");
1253                         break;
1254                 case G_STRIPE_TYPE_MANUAL:
1255                         sbuf_printf(sb, "MANUAL");
1256                         break;
1257                 default:
1258                         sbuf_printf(sb, "UNKNOWN");
1259                         break;
1260                 }
1261                 sbuf_printf(sb, "</Type>\n");
1262                 sbuf_printf(sb, "%s<Status>Total=%u, Online=%u</Status>\n",
1263                     indent, sc->sc_ndisks, g_stripe_nvalid(sc));
1264                 sbuf_printf(sb, "%s<State>", indent);
1265                 if (sc->sc_provider != NULL && sc->sc_provider->error == 0)
1266                         sbuf_printf(sb, "UP");
1267                 else
1268                         sbuf_printf(sb, "DOWN");
1269                 sbuf_printf(sb, "</State>\n");
1270         }
1271 }
1272
1273 DECLARE_GEOM_CLASS(g_stripe_class, g_stripe);