]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/geom/stripe/g_stripe.c
Import libucl into head
[FreeBSD/FreeBSD.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                 sc->sc_provider->flags |= G_PF_WITHER;
178                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s deactivated.",
179                     sc->sc_provider->name);
180                 g_orphan_provider(sc->sc_provider, ENXIO);
181                 sc->sc_provider = NULL;
182         }
183
184         if (cp->acr > 0 || cp->acw > 0 || cp->ace > 0)
185                 return;
186         sc->sc_disks[cp->index] = NULL;
187         cp->index = 0;
188         g_detach(cp);
189         g_destroy_consumer(cp);
190         /* If there are no valid disks anymore, remove device. */
191         if (LIST_EMPTY(&sc->sc_geom->consumer))
192                 g_stripe_destroy(sc, 1);
193 }
194
195 static void
196 g_stripe_orphan(struct g_consumer *cp)
197 {
198         struct g_stripe_softc *sc;
199         struct g_geom *gp;
200
201         g_topology_assert();
202         gp = cp->geom;
203         sc = gp->softc;
204         if (sc == NULL)
205                 return;
206
207         g_stripe_remove_disk(cp);
208 }
209
210 static int
211 g_stripe_access(struct g_provider *pp, int dr, int dw, int de)
212 {
213         struct g_consumer *cp1, *cp2, *tmp;
214         struct g_stripe_softc *sc;
215         struct g_geom *gp;
216         int error;
217
218         g_topology_assert();
219         gp = pp->geom;
220         sc = gp->softc;
221         KASSERT(sc != NULL, ("NULL sc in %s.", __func__));
222
223         /* On first open, grab an extra "exclusive" bit */
224         if (pp->acr == 0 && pp->acw == 0 && pp->ace == 0)
225                 de++;
226         /* ... and let go of it on last close */
227         if ((pp->acr + dr) == 0 && (pp->acw + dw) == 0 && (pp->ace + de) == 0)
228                 de--;
229
230         LIST_FOREACH_SAFE(cp1, &gp->consumer, consumer, tmp) {
231                 error = g_access(cp1, dr, dw, de);
232                 if (error != 0)
233                         goto fail;
234                 if (cp1->acr == 0 && cp1->acw == 0 && cp1->ace == 0 &&
235                     cp1->private != NULL) {
236                         g_stripe_remove_disk(cp1); /* May destroy geom. */
237                 }
238         }
239         return (0);
240
241 fail:
242         LIST_FOREACH(cp2, &gp->consumer, consumer) {
243                 if (cp1 == cp2)
244                         break;
245                 g_access(cp2, -dr, -dw, -de);
246         }
247         return (error);
248 }
249
250 static void
251 g_stripe_copy(struct g_stripe_softc *sc, char *src, char *dst, off_t offset,
252     off_t length, int mode)
253 {
254         u_int stripesize;
255         size_t len;
256
257         stripesize = sc->sc_stripesize;
258         len = (size_t)(stripesize - (offset & (stripesize - 1)));
259         do {
260                 bcopy(src, dst, len);
261                 if (mode) {
262                         dst += len + stripesize * (sc->sc_ndisks - 1);
263                         src += len;
264                 } else {
265                         dst += len;
266                         src += len + stripesize * (sc->sc_ndisks - 1);
267                 }
268                 length -= len;
269                 KASSERT(length >= 0,
270                     ("Length < 0 (stripesize=%zu, offset=%jd, length=%jd).",
271                     (size_t)stripesize, (intmax_t)offset, (intmax_t)length));
272                 if (length > stripesize)
273                         len = stripesize;
274                 else
275                         len = length;
276         } while (length > 0);
277 }
278
279 static void
280 g_stripe_done(struct bio *bp)
281 {
282         struct g_stripe_softc *sc;
283         struct bio *pbp;
284
285         pbp = bp->bio_parent;
286         sc = pbp->bio_to->geom->softc;
287         if (bp->bio_cmd == BIO_READ && bp->bio_caller1 != NULL) {
288                 g_stripe_copy(sc, bp->bio_data, bp->bio_caller1, bp->bio_offset,
289                     bp->bio_length, 1);
290                 bp->bio_data = bp->bio_caller1;
291                 bp->bio_caller1 = NULL;
292         }
293         mtx_lock(&sc->sc_lock);
294         if (pbp->bio_error == 0)
295                 pbp->bio_error = bp->bio_error;
296         pbp->bio_completed += bp->bio_completed;
297         pbp->bio_inbed++;
298         if (pbp->bio_children == pbp->bio_inbed) {
299                 mtx_unlock(&sc->sc_lock);
300                 if (pbp->bio_driver1 != NULL)
301                         uma_zfree(g_stripe_zone, pbp->bio_driver1);
302                 g_io_deliver(pbp, pbp->bio_error);
303         } else
304                 mtx_unlock(&sc->sc_lock);
305         g_destroy_bio(bp);
306 }
307
308 static int
309 g_stripe_start_fast(struct bio *bp, u_int no, off_t offset, off_t length)
310 {
311         TAILQ_HEAD(, bio) queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(queue);
312         u_int nparts = 0, stripesize;
313         struct g_stripe_softc *sc;
314         char *addr, *data = NULL;
315         struct bio *cbp;
316         int error;
317
318         sc = bp->bio_to->geom->softc;
319
320         addr = bp->bio_data;
321         stripesize = sc->sc_stripesize;
322
323         cbp = g_clone_bio(bp);
324         if (cbp == NULL) {
325                 error = ENOMEM;
326                 goto failure;
327         }
328         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
329         nparts++;
330         /*
331          * Fill in the component buf structure.
332          */
333         cbp->bio_done = g_stripe_done;
334         cbp->bio_offset = offset;
335         cbp->bio_data = addr;
336         cbp->bio_caller1 = NULL;
337         cbp->bio_length = length;
338         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
339
340         /* offset -= offset % stripesize; */
341         offset -= offset & (stripesize - 1);
342         addr += length;
343         length = bp->bio_length - length;
344         for (no++; length > 0; no++, length -= stripesize, addr += stripesize) {
345                 if (no > sc->sc_ndisks - 1) {
346                         no = 0;
347                         offset += stripesize;
348                 }
349                 if (nparts >= sc->sc_ndisks) {
350                         cbp = TAILQ_NEXT(cbp, bio_queue);
351                         if (cbp == NULL)
352                                 cbp = TAILQ_FIRST(&queue);
353                         nparts++;
354                         /*
355                          * Update bio structure.
356                          */
357                         /*
358                          * MIN() is in case when
359                          * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
360                          */
361                         cbp->bio_length += MIN(stripesize, length);
362                         if (cbp->bio_caller1 == NULL) {
363                                 cbp->bio_caller1 = cbp->bio_data;
364                                 cbp->bio_data = NULL;
365                                 if (data == NULL) {
366                                         data = uma_zalloc(g_stripe_zone,
367                                             M_NOWAIT);
368                                         if (data == NULL) {
369                                                 error = ENOMEM;
370                                                 goto failure;
371                                         }
372                                 }
373                         }
374                 } else {
375                         cbp = g_clone_bio(bp);
376                         if (cbp == NULL) {
377                                 error = ENOMEM;
378                                 goto failure;
379                         }
380                         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
381                         nparts++;
382                         /*
383                          * Fill in the component buf structure.
384                          */
385                         cbp->bio_done = g_stripe_done;
386                         cbp->bio_offset = offset;
387                         cbp->bio_data = addr;
388                         cbp->bio_caller1 = NULL;
389                         /*
390                          * MIN() is in case when
391                          * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
392                          */
393                         cbp->bio_length = MIN(stripesize, length);
394                         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
395                 }
396         }
397         if (data != NULL)
398                 bp->bio_driver1 = data;
399         /*
400          * Fire off all allocated requests!
401          */
402         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
403                 struct g_consumer *cp;
404
405                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
406                 cp = cbp->bio_caller2;
407                 cbp->bio_caller2 = NULL;
408                 cbp->bio_to = cp->provider;
409                 if (cbp->bio_caller1 != NULL) {
410                         cbp->bio_data = data;
411                         if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
412                                 g_stripe_copy(sc, cbp->bio_caller1, data,
413                                     cbp->bio_offset, cbp->bio_length, 0);
414                         }
415                         data += cbp->bio_length;
416                 }
417                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
418                 g_io_request(cbp, cp);
419         }
420         return (0);
421 failure:
422         if (data != NULL)
423                 uma_zfree(g_stripe_zone, data);
424         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
425                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
426                 if (cbp->bio_caller1 != NULL) {
427                         cbp->bio_data = cbp->bio_caller1;
428                         cbp->bio_caller1 = NULL;
429                 }
430                 bp->bio_children--;
431                 g_destroy_bio(cbp);
432         }
433         return (error);
434 }
435
436 static int
437 g_stripe_start_economic(struct bio *bp, u_int no, off_t offset, off_t length)
438 {
439         TAILQ_HEAD(, bio) queue = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(queue);
440         struct g_stripe_softc *sc;
441         uint32_t stripesize;
442         struct bio *cbp;
443         char *addr;
444         int error;
445
446         sc = bp->bio_to->geom->softc;
447
448         stripesize = sc->sc_stripesize;
449
450         cbp = g_clone_bio(bp);
451         if (cbp == NULL) {
452                 error = ENOMEM;
453                 goto failure;
454         }
455         TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
456         /*
457          * Fill in the component buf structure.
458          */
459         if (bp->bio_length == length)
460                 cbp->bio_done = g_std_done;     /* Optimized lockless case. */
461         else
462                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
463         cbp->bio_offset = offset;
464         cbp->bio_length = length;
465         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
466                 bp->bio_ma_n = round_page(bp->bio_ma_offset +
467                     bp->bio_length) / PAGE_SIZE;
468                 addr = NULL;
469         } else
470                 addr = bp->bio_data;
471         cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
472
473         /* offset -= offset % stripesize; */
474         offset -= offset & (stripesize - 1);
475         addr += length;
476         length = bp->bio_length - length;
477         for (no++; length > 0; no++, length -= stripesize, addr += 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         /*
511          * Fire off all allocated requests!
512          */
513         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
514                 struct g_consumer *cp;
515
516                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
517                 cp = cbp->bio_caller2;
518                 cbp->bio_caller2 = NULL;
519                 cbp->bio_to = cp->provider;
520                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
521                 g_io_request(cbp, cp);
522         }
523         return (0);
524 failure:
525         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
526                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
527                 bp->bio_children--;
528                 g_destroy_bio(cbp);
529         }
530         return (error);
531 }
532
533 static void
534 g_stripe_flush(struct g_stripe_softc *sc, struct bio *bp)
535 {
536         struct bio_queue_head queue;
537         struct g_consumer *cp;
538         struct bio *cbp;
539         u_int no;
540
541         bioq_init(&queue);
542         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++) {
543                 cbp = g_clone_bio(bp);
544                 if (cbp == NULL) {
545                         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL;
546                             cbp = bioq_first(&queue)) {
547                                 bioq_remove(&queue, cbp);
548                                 g_destroy_bio(cbp);
549                         }
550                         if (bp->bio_error == 0)
551                                 bp->bio_error = ENOMEM;
552                         g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
553                         return;
554                 }
555                 bioq_insert_tail(&queue, cbp);
556                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
557                 cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
558                 cbp->bio_to = sc->sc_disks[no]->provider;
559         }
560         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL; cbp = bioq_first(&queue)) {
561                 bioq_remove(&queue, cbp);
562                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
563                 cp = cbp->bio_caller2;
564                 cbp->bio_caller2 = NULL;
565                 g_io_request(cbp, cp);
566         }
567 }
568
569 static void
570 g_stripe_start(struct bio *bp)
571 {
572         off_t offset, start, length, nstripe;
573         struct g_stripe_softc *sc;
574         u_int no, stripesize;
575         int error, fast = 0;
576
577         sc = bp->bio_to->geom->softc;
578         /*
579          * If sc == NULL, provider's error should be set and g_stripe_start()
580          * should not be called at all.
581          */
582         KASSERT(sc != NULL,
583             ("Provider's error should be set (error=%d)(device=%s).",
584             bp->bio_to->error, bp->bio_to->name));
585
586         G_STRIPE_LOGREQ(bp, "Request received.");
587
588         switch (bp->bio_cmd) {
589         case BIO_READ:
590         case BIO_WRITE:
591         case BIO_DELETE:
592                 break;
593         case BIO_FLUSH:
594                 g_stripe_flush(sc, bp);
595                 return;
596         case BIO_GETATTR:
597                 /* To which provider it should be delivered? */
598         default:
599                 g_io_deliver(bp, EOPNOTSUPP);
600                 return;
601         }
602
603         stripesize = sc->sc_stripesize;
604
605         /*
606          * Calculations are quite messy, but fast I hope.
607          */
608
609         /* Stripe number. */
610         /* nstripe = bp->bio_offset / stripesize; */
611         nstripe = bp->bio_offset >> (off_t)sc->sc_stripebits;
612         /* Disk number. */
613         no = nstripe % sc->sc_ndisks;
614         /* Start position in stripe. */
615         /* start = bp->bio_offset % stripesize; */
616         start = bp->bio_offset & (stripesize - 1);
617         /* Start position in disk. */
618         /* offset = (nstripe / sc->sc_ndisks) * stripesize + start; */
619         offset = ((nstripe / sc->sc_ndisks) << sc->sc_stripebits) + start;
620         /* Length of data to operate. */
621         length = MIN(bp->bio_length, stripesize - start);
622
623         /*
624          * Do use "fast" mode when:
625          * 1. "Fast" mode is ON.
626          * and
627          * 2. Request size is less than or equal to MAXPHYS,
628          *    which should always be true.
629          * and
630          * 3. Request size is bigger than stripesize * ndisks. If it isn't,
631          *    there will be no need to send more than one I/O request to
632          *    a provider, so there is nothing to optmize.
633          * and
634          * 4. Request is not unmapped.
635          */
636         if (g_stripe_fast && bp->bio_length <= MAXPHYS &&
637             bp->bio_length >= stripesize * sc->sc_ndisks &&
638             (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) == 0) {
639                 fast = 1;
640         }
641         error = 0;
642         if (fast) {
643                 error = g_stripe_start_fast(bp, no, offset, length);
644                 if (error != 0)
645                         g_stripe_fast_failed++;
646         }
647         /*
648          * Do use "economic" when:
649          * 1. "Economic" mode is ON.
650          * or
651          * 2. "Fast" mode failed. It can only fail if there is no memory.
652          */
653         if (!fast || error != 0)
654                 error = g_stripe_start_economic(bp, no, offset, length);
655         if (error != 0) {
656                 if (bp->bio_error == 0)
657                         bp->bio_error = error;
658                 g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
659         }
660 }
661
662 static void
663 g_stripe_check_and_run(struct g_stripe_softc *sc)
664 {
665         struct g_provider *dp;
666         off_t mediasize, ms;
667         u_int no, sectorsize = 0;
668
669         g_topology_assert();
670         if (g_stripe_nvalid(sc) != sc->sc_ndisks)
671                 return;
672
673         sc->sc_provider = g_new_providerf(sc->sc_geom, "stripe/%s",
674             sc->sc_name);
675         sc->sc_provider->flags |= G_PF_DIRECT_SEND | G_PF_DIRECT_RECEIVE;
676         if (g_stripe_fast == 0)
677                 sc->sc_provider->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
678         /*
679          * Find the smallest disk.
680          */
681         mediasize = sc->sc_disks[0]->provider->mediasize;
682         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
683                 mediasize -= sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
684         mediasize -= mediasize % sc->sc_stripesize;
685         sectorsize = sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
686         for (no = 1; no < sc->sc_ndisks; no++) {
687                 dp = sc->sc_disks[no]->provider;
688                 ms = dp->mediasize;
689                 if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
690                         ms -= dp->sectorsize;
691                 ms -= ms % sc->sc_stripesize;
692                 if (ms < mediasize)
693                         mediasize = ms;
694                 sectorsize = lcm(sectorsize, dp->sectorsize);
695
696                 /* A provider underneath us doesn't support unmapped */
697                 if ((dp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) == 0) {
698                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Cancelling unmapped "
699                             "because of %s.", dp->name);
700                         sc->sc_provider->flags &= ~G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
701                 }
702         }
703         sc->sc_provider->sectorsize = sectorsize;
704         sc->sc_provider->mediasize = mediasize * sc->sc_ndisks;
705         sc->sc_provider->stripesize = sc->sc_stripesize;
706         sc->sc_provider->stripeoffset = 0;
707         g_error_provider(sc->sc_provider, 0);
708
709         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s activated.", sc->sc_provider->name);
710 }
711
712 static int
713 g_stripe_read_metadata(struct g_consumer *cp, struct g_stripe_metadata *md)
714 {
715         struct g_provider *pp;
716         u_char *buf;
717         int error;
718
719         g_topology_assert();
720
721         error = g_access(cp, 1, 0, 0);
722         if (error != 0)
723                 return (error);
724         pp = cp->provider;
725         g_topology_unlock();
726         buf = g_read_data(cp, pp->mediasize - pp->sectorsize, pp->sectorsize,
727             &error);
728         g_topology_lock();
729         g_access(cp, -1, 0, 0);
730         if (buf == NULL)
731                 return (error);
732
733         /* Decode metadata. */
734         stripe_metadata_decode(buf, md);
735         g_free(buf);
736
737         return (0);
738 }
739
740 /*
741  * Add disk to given device.
742  */
743 static int
744 g_stripe_add_disk(struct g_stripe_softc *sc, struct g_provider *pp, u_int no)
745 {
746         struct g_consumer *cp, *fcp;
747         struct g_geom *gp;
748         int error;
749
750         g_topology_assert();
751         /* Metadata corrupted? */
752         if (no >= sc->sc_ndisks)
753                 return (EINVAL);
754
755         /* Check if disk is not already attached. */
756         if (sc->sc_disks[no] != NULL)
757                 return (EEXIST);
758
759         gp = sc->sc_geom;
760         fcp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
761
762         cp = g_new_consumer(gp);
763         cp->flags |= G_CF_DIRECT_SEND | G_CF_DIRECT_RECEIVE;
764         cp->private = NULL;
765         cp->index = no;
766         error = g_attach(cp, pp);
767         if (error != 0) {
768                 g_destroy_consumer(cp);
769                 return (error);
770         }
771
772         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0)) {
773                 error = g_access(cp, fcp->acr, fcp->acw, fcp->ace);
774                 if (error != 0) {
775                         g_detach(cp);
776                         g_destroy_consumer(cp);
777                         return (error);
778                 }
779         }
780         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC) {
781                 struct g_stripe_metadata md;
782
783                 /* Reread metadata. */
784                 error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
785                 if (error != 0)
786                         goto fail;
787
788                 if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0 ||
789                     strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0 ||
790                     md.md_id != sc->sc_id) {
791                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Metadata on %s changed.", pp->name);
792                         goto fail;
793                 }
794         }
795
796         sc->sc_disks[no] = cp;
797         G_STRIPE_DEBUG(0, "Disk %s attached to %s.", pp->name, sc->sc_name);
798         g_stripe_check_and_run(sc);
799
800         return (0);
801 fail:
802         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0))
803                 g_access(cp, -fcp->acr, -fcp->acw, -fcp->ace);
804         g_detach(cp);
805         g_destroy_consumer(cp);
806         return (error);
807 }
808
809 static struct g_geom *
810 g_stripe_create(struct g_class *mp, const struct g_stripe_metadata *md,
811     u_int type)
812 {
813         struct g_stripe_softc *sc;
814         struct g_geom *gp;
815         u_int no;
816
817         g_topology_assert();
818         G_STRIPE_DEBUG(1, "Creating device %s (id=%u).", md->md_name,
819             md->md_id);
820
821         /* Two disks is minimum. */
822         if (md->md_all < 2) {
823                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Too few disks defined for %s.", md->md_name);
824                 return (NULL);
825         }
826 #if 0
827         /* Stripe size have to be grater than or equal to sector size. */
828         if (md->md_stripesize < sectorsize) {
829                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
830                 return (NULL);
831         }
832 #endif
833         /* Stripe size have to be power of 2. */
834         if (!powerof2(md->md_stripesize)) {
835                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
836                 return (NULL);
837         }
838
839         /* Check for duplicate unit */
840         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
841                 sc = gp->softc;
842                 if (sc != NULL && strcmp(sc->sc_name, md->md_name) == 0) {
843                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s already configured.",
844                             sc->sc_name);
845                         return (NULL);
846                 }
847         }
848         gp = g_new_geomf(mp, "%s", md->md_name);
849         sc = malloc(sizeof(*sc), M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
850         gp->start = g_stripe_start;
851         gp->spoiled = g_stripe_orphan;
852         gp->orphan = g_stripe_orphan;
853         gp->access = g_stripe_access;
854         gp->dumpconf = g_stripe_dumpconf;
855
856         sc->sc_id = md->md_id;
857         sc->sc_stripesize = md->md_stripesize;
858         sc->sc_stripebits = bitcount32(sc->sc_stripesize - 1);
859         sc->sc_ndisks = md->md_all;
860         sc->sc_disks = malloc(sizeof(struct g_consumer *) * sc->sc_ndisks,
861             M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
862         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++)
863                 sc->sc_disks[no] = NULL;
864         sc->sc_type = type;
865         mtx_init(&sc->sc_lock, "gstripe lock", NULL, MTX_DEF);
866
867         gp->softc = sc;
868         sc->sc_geom = gp;
869         sc->sc_provider = NULL;
870
871         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s created (id=%u).", sc->sc_name, sc->sc_id);
872
873         return (gp);
874 }
875
876 static int
877 g_stripe_destroy(struct g_stripe_softc *sc, boolean_t force)
878 {
879         struct g_provider *pp;
880         struct g_consumer *cp, *cp1;
881         struct g_geom *gp;
882
883         g_topology_assert();
884
885         if (sc == NULL)
886                 return (ENXIO);
887
888         pp = sc->sc_provider;
889         if (pp != NULL && (pp->acr != 0 || pp->acw != 0 || pp->ace != 0)) {
890                 if (force) {
891                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s is still open, so it "
892                             "can't be definitely removed.", pp->name);
893                 } else {
894                         G_STRIPE_DEBUG(1,
895                             "Device %s is still open (r%dw%de%d).", pp->name,
896                             pp->acr, pp->acw, pp->ace);
897                         return (EBUSY);
898                 }
899         }
900
901         gp = sc->sc_geom;
902         LIST_FOREACH_SAFE(cp, &gp->consumer, consumer, cp1) {
903                 g_stripe_remove_disk(cp);
904                 if (cp1 == NULL)
905                         return (0);     /* Recursion happened. */
906         }
907         if (!LIST_EMPTY(&gp->consumer))
908                 return (EINPROGRESS);
909
910         gp->softc = NULL;
911         KASSERT(sc->sc_provider == NULL, ("Provider still exists? (device=%s)",
912             gp->name));
913         free(sc->sc_disks, M_STRIPE);
914         mtx_destroy(&sc->sc_lock);
915         free(sc, M_STRIPE);
916         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s destroyed.", gp->name);
917         g_wither_geom(gp, ENXIO);
918         return (0);
919 }
920
921 static int
922 g_stripe_destroy_geom(struct gctl_req *req __unused,
923     struct g_class *mp __unused, struct g_geom *gp)
924 {
925         struct g_stripe_softc *sc;
926
927         sc = gp->softc;
928         return (g_stripe_destroy(sc, 0));
929 }
930
931 static struct g_geom *
932 g_stripe_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int flags __unused)
933 {
934         struct g_stripe_metadata md;
935         struct g_stripe_softc *sc;
936         struct g_consumer *cp;
937         struct g_geom *gp;
938         int error;
939
940         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%s, %s)", __func__, mp->name, pp->name);
941         g_topology_assert();
942
943         /* Skip providers that are already open for writing. */
944         if (pp->acw > 0)
945                 return (NULL);
946
947         G_STRIPE_DEBUG(3, "Tasting %s.", pp->name);
948
949         gp = g_new_geomf(mp, "stripe:taste");
950         gp->start = g_stripe_start;
951         gp->access = g_stripe_access;
952         gp->orphan = g_stripe_orphan;
953         cp = g_new_consumer(gp);
954         g_attach(cp, pp);
955         error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
956         g_detach(cp);
957         g_destroy_consumer(cp);
958         g_destroy_geom(gp);
959         if (error != 0)
960                 return (NULL);
961         gp = NULL;
962
963         if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0)
964                 return (NULL);
965         if (md.md_version > G_STRIPE_VERSION) {
966                 printf("geom_stripe.ko module is too old to handle %s.\n",
967                     pp->name);
968                 return (NULL);
969         }
970         /*
971          * Backward compatibility:
972          */
973         /* There was no md_provider field in earlier versions of metadata. */
974         if (md.md_version < 2)
975                 bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
976         /* There was no md_provsize field in earlier versions of metadata. */
977         if (md.md_version < 3)
978                 md.md_provsize = pp->mediasize;
979
980         if (md.md_provider[0] != '\0' &&
981             !g_compare_names(md.md_provider, pp->name))
982                 return (NULL);
983         if (md.md_provsize != pp->mediasize)
984                 return (NULL);
985
986         /*
987          * Let's check if device already exists.
988          */
989         sc = NULL;
990         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
991                 sc = gp->softc;
992                 if (sc == NULL)
993                         continue;
994                 if (sc->sc_type != G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
995                         continue;
996                 if (strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0)
997                         continue;
998                 if (md.md_id != sc->sc_id)
999                         continue;
1000                 break;
1001         }
1002         if (gp != NULL) {
1003                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1004                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1005                 if (error != 0) {
1006                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1007                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1008                             gp->name, error);
1009                         return (NULL);
1010                 }
1011         } else {
1012                 gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC);
1013                 if (gp == NULL) {
1014                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Cannot create device %s.",
1015                             md.md_name);
1016                         return (NULL);
1017                 }
1018                 sc = gp->softc;
1019                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1020                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1021                 if (error != 0) {
1022                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1023                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1024                             gp->name, error);
1025                         g_stripe_destroy(sc, 1);
1026                         return (NULL);
1027                 }
1028         }
1029
1030         return (gp);
1031 }
1032
1033 static void
1034 g_stripe_ctl_create(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1035 {
1036         u_int attached, no;
1037         struct g_stripe_metadata md;
1038         struct g_provider *pp;
1039         struct g_stripe_softc *sc;
1040         struct g_geom *gp;
1041         struct sbuf *sb;
1042         intmax_t *stripesize;
1043         const char *name;
1044         char param[16];
1045         int *nargs;
1046
1047         g_topology_assert();
1048         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1049         if (nargs == NULL) {
1050                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1051                 return;
1052         }
1053         if (*nargs <= 2) {
1054                 gctl_error(req, "Too few arguments.");
1055                 return;
1056         }
1057
1058         strlcpy(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC, sizeof(md.md_magic));
1059         md.md_version = G_STRIPE_VERSION;
1060         name = gctl_get_asciiparam(req, "arg0");
1061         if (name == NULL) {
1062                 gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", 0);
1063                 return;
1064         }
1065         strlcpy(md.md_name, name, sizeof(md.md_name));
1066         md.md_id = arc4random();
1067         md.md_no = 0;
1068         md.md_all = *nargs - 1;
1069         stripesize = gctl_get_paraml(req, "stripesize", sizeof(*stripesize));
1070         if (stripesize == NULL) {
1071                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "stripesize");
1072                 return;
1073         }
1074         md.md_stripesize = *stripesize;
1075         bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
1076         /* This field is not important here. */
1077         md.md_provsize = 0;
1078
1079         /* Check all providers are valid */
1080         for (no = 1; no < *nargs; no++) {
1081                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1082                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1083                 if (name == NULL) {
1084                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1085                         return;
1086                 }
1087                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1088                         name += strlen("/dev/");
1089                 pp = g_provider_by_name(name);
1090                 if (pp == NULL) {
1091                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %s is invalid.", name);
1092                         gctl_error(req, "Disk %s is invalid.", name);
1093                         return;
1094                 }
1095         }
1096
1097         gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_MANUAL);
1098         if (gp == NULL) {
1099                 gctl_error(req, "Can't configure %s.", md.md_name);
1100                 return;
1101         }
1102
1103         sc = gp->softc;
1104         sb = sbuf_new_auto();
1105         sbuf_printf(sb, "Can't attach disk(s) to %s:", gp->name);
1106         for (attached = 0, no = 1; no < *nargs; no++) {
1107                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1108                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1109                 if (name == NULL) {
1110                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1111                         continue;
1112                 }
1113                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1114                         name += strlen("/dev/");
1115                 pp = g_provider_by_name(name);
1116                 KASSERT(pp != NULL, ("Provider %s disappear?!", name));
1117                 if (g_stripe_add_disk(sc, pp, no - 1) != 0) {
1118                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %u (%s) not attached to %s.",
1119                             no, pp->name, gp->name);
1120                         sbuf_printf(sb, " %s", pp->name);
1121                         continue;
1122                 }
1123                 attached++;
1124         }
1125         sbuf_finish(sb);
1126         if (md.md_all != attached) {
1127                 g_stripe_destroy(gp->softc, 1);
1128                 gctl_error(req, "%s", sbuf_data(sb));
1129         }
1130         sbuf_delete(sb);
1131 }
1132
1133 static struct g_stripe_softc *
1134 g_stripe_find_device(struct g_class *mp, const char *name)
1135 {
1136         struct g_stripe_softc *sc;
1137         struct g_geom *gp;
1138
1139         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
1140                 sc = gp->softc;
1141                 if (sc == NULL)
1142                         continue;
1143                 if (strcmp(sc->sc_name, name) == 0)
1144                         return (sc);
1145         }
1146         return (NULL);
1147 }
1148
1149 static void
1150 g_stripe_ctl_destroy(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1151 {
1152         struct g_stripe_softc *sc;
1153         int *force, *nargs, error;
1154         const char *name;
1155         char param[16];
1156         u_int i;
1157
1158         g_topology_assert();
1159
1160         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1161         if (nargs == NULL) {
1162                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1163                 return;
1164         }
1165         if (*nargs <= 0) {
1166                 gctl_error(req, "Missing device(s).");
1167                 return;
1168         }
1169         force = gctl_get_paraml(req, "force", sizeof(*force));
1170         if (force == NULL) {
1171                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "force");
1172                 return;
1173         }
1174
1175         for (i = 0; i < (u_int)*nargs; i++) {
1176                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", i);
1177                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1178                 if (name == NULL) {
1179                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", i);
1180                         return;
1181                 }
1182                 sc = g_stripe_find_device(mp, name);
1183                 if (sc == NULL) {
1184                         gctl_error(req, "No such device: %s.", name);
1185                         return;
1186                 }
1187                 error = g_stripe_destroy(sc, *force);
1188                 if (error != 0) {
1189                         gctl_error(req, "Cannot destroy device %s (error=%d).",
1190                             sc->sc_name, error);
1191                         return;
1192                 }
1193         }
1194 }
1195
1196 static void
1197 g_stripe_config(struct gctl_req *req, struct g_class *mp, const char *verb)
1198 {
1199         uint32_t *version;
1200
1201         g_topology_assert();
1202
1203         version = gctl_get_paraml(req, "version", sizeof(*version));
1204         if (version == NULL) {
1205                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "version");
1206                 return;
1207         }
1208         if (*version != G_STRIPE_VERSION) {
1209                 gctl_error(req, "Userland and kernel parts are out of sync.");
1210                 return;
1211         }
1212
1213         if (strcmp(verb, "create") == 0) {
1214                 g_stripe_ctl_create(req, mp);
1215                 return;
1216         } else if (strcmp(verb, "destroy") == 0 ||
1217             strcmp(verb, "stop") == 0) {
1218                 g_stripe_ctl_destroy(req, mp);
1219                 return;
1220         }
1221
1222         gctl_error(req, "Unknown verb.");
1223 }
1224
1225 static void
1226 g_stripe_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
1227     struct g_consumer *cp, struct g_provider *pp)
1228 {
1229         struct g_stripe_softc *sc;
1230
1231         sc = gp->softc;
1232         if (sc == NULL)
1233                 return;
1234         if (pp != NULL) {
1235                 /* Nothing here. */
1236         } else if (cp != NULL) {
1237                 sbuf_printf(sb, "%s<Number>%u</Number>\n", indent,
1238                     (u_int)cp->index);
1239         } else {
1240                 sbuf_printf(sb, "%s<ID>%u</ID>\n", indent, (u_int)sc->sc_id);
1241                 sbuf_printf(sb, "%s<Stripesize>%u</Stripesize>\n", indent,
1242                     (u_int)sc->sc_stripesize);
1243                 sbuf_printf(sb, "%s<Type>", indent);
1244                 switch (sc->sc_type) {
1245                 case G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC:
1246                         sbuf_printf(sb, "AUTOMATIC");
1247                         break;
1248                 case G_STRIPE_TYPE_MANUAL:
1249                         sbuf_printf(sb, "MANUAL");
1250                         break;
1251                 default:
1252                         sbuf_printf(sb, "UNKNOWN");
1253                         break;
1254                 }
1255                 sbuf_printf(sb, "</Type>\n");
1256                 sbuf_printf(sb, "%s<Status>Total=%u, Online=%u</Status>\n",
1257                     indent, sc->sc_ndisks, g_stripe_nvalid(sc));
1258                 sbuf_printf(sb, "%s<State>", indent);
1259                 if (sc->sc_provider != NULL && sc->sc_provider->error == 0)
1260                         sbuf_printf(sb, "UP");
1261                 else
1262                         sbuf_printf(sb, "DOWN");
1263                 sbuf_printf(sb, "</State>\n");
1264         }
1265 }
1266
1267 DECLARE_GEOM_CLASS(g_stripe_class, g_stripe);