sys/geom/uzip/g_uzip.c

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
   3  *
   4  * Copyright (c) 2004 Max Khon
   5  * Copyright (c) 2014 Juniper Networks, Inc.
   6  * Copyright (c) 2006-2016 Maxim Sobolev <sobomax@FreeBSD.org>
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  *
  18  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  19  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  20  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  21  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  22  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  23  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  24  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  25  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  26  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  27  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  28  * SUCH DAMAGE.
  29  */
  30
  31 #include <sys/cdefs.h>
  32 __FBSDID("$FreeBSD$");
  33
  34 #include "opt_geom.h"
  35 #include "opt_zstdio.h"
  36
  37 #include <sys/param.h>
  38 #include <sys/bio.h>
  39 #include <sys/endian.h>
  40 #include <sys/errno.h>
  41 #include <sys/kernel.h>
  42 #include <sys/lock.h>
  43 #include <sys/mutex.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46 #include <sys/systm.h>
  47 #include <sys/kthread.h>
  48
  49 #include <geom/geom.h>
  50
  51 #include <geom/uzip/g_uzip.h>
  52 #include <geom/uzip/g_uzip_cloop.h>
  53 #include <geom/uzip/g_uzip_softc.h>
  54 #include <geom/uzip/g_uzip_dapi.h>
  55 #include <geom/uzip/g_uzip_zlib.h>
  56 #include <geom/uzip/g_uzip_lzma.h>
  57 #ifdef ZSTDIO
  58 #include <geom/uzip/g_uzip_zstd.h>
  59 #endif
  60 #include <geom/uzip/g_uzip_wrkthr.h>
  61
  62 MALLOC_DEFINE(M_GEOM_UZIP, "geom_uzip", "GEOM UZIP data structures");
  63
  64 FEATURE(geom_uzip, "GEOM read-only compressed disks support");
  65
  66 struct g_uzip_blk {
  67         uint64_t offset;
  68         uint32_t blen;
  69         unsigned char last:1;
  70         unsigned char padded:1;
  71 #define BLEN_UNDEF      UINT32_MAX
  72 };
  73
  74 #ifndef ABS
  75 #define ABS(a)                  ((a) < 0 ? -(a) : (a))
  76 #endif
  77
  78 #define BLK_IN_RANGE(mcn, bcn, ilen)    \
  79     (((bcn) != BLEN_UNDEF) && ( \
  80         ((ilen) >= 0 && (mcn >= bcn) && (mcn <= ((intmax_t)(bcn) + (ilen)))) || \
  81         ((ilen) < 0 && (mcn <= bcn) && (mcn >= ((intmax_t)(bcn) + (ilen)))) \
  82     ))
  83
  84 #ifdef GEOM_UZIP_DEBUG
  85 # define GEOM_UZIP_DBG_DEFAULT  3
  86 #else
  87 # define GEOM_UZIP_DBG_DEFAULT  0
  88 #endif
  89
  90 #define GUZ_DBG_ERR     1
  91 #define GUZ_DBG_INFO    2
  92 #define GUZ_DBG_IO      3
  93 #define GUZ_DBG_TOC     4
  94
  95 #define GUZ_DEV_SUFX    ".uzip"
  96 #define GUZ_DEV_NAME(p) (p GUZ_DEV_SUFX)
  97
  98 static char g_uzip_attach_to[MAXPATHLEN] = {"*"};
  99 static char g_uzip_noattach_to[MAXPATHLEN] = {GUZ_DEV_NAME("*")};
 100 TUNABLE_STR("kern.geom.uzip.attach_to", g_uzip_attach_to,
 101     sizeof(g_uzip_attach_to));
 102 TUNABLE_STR("kern.geom.uzip.noattach_to", g_uzip_noattach_to,
 103     sizeof(g_uzip_noattach_to));
 104
 105 SYSCTL_DECL(_kern_geom);
 106 SYSCTL_NODE(_kern_geom, OID_AUTO, uzip, CTLFLAG_RW, 0, "GEOM_UZIP stuff");
 107 static u_int g_uzip_debug = GEOM_UZIP_DBG_DEFAULT;
 108 SYSCTL_UINT(_kern_geom_uzip, OID_AUTO, debug, CTLFLAG_RWTUN, &g_uzip_debug, 0,
 109     "Debug level (0-4)");
 110 static u_int g_uzip_debug_block = BLEN_UNDEF;
 111 SYSCTL_UINT(_kern_geom_uzip, OID_AUTO, debug_block, CTLFLAG_RWTUN,
 112     &g_uzip_debug_block, 0, "Debug operations around specific cluster#");
 113
 114 #define DPRINTF(lvl, a)         \
 115         if ((lvl) <= g_uzip_debug) { \
 116                 printf a; \
 117         }
 118 #define DPRINTF_BLK(lvl, cn, a) \
 119         if ((lvl) <= g_uzip_debug || \
 120             BLK_IN_RANGE(cn, g_uzip_debug_block, 8) || \
 121             BLK_IN_RANGE(cn, g_uzip_debug_block, -8)) { \
 122                 printf a; \
 123         }
 124 #define DPRINTF_BRNG(lvl, bcn, ecn, a) \
 125         KASSERT(bcn < ecn, ("DPRINTF_BRNG: invalid range (%ju, %ju)", \
 126             (uintmax_t)bcn, (uintmax_t)ecn)); \
 127         if (((lvl) <= g_uzip_debug) || \
 128             BLK_IN_RANGE(g_uzip_debug_block, bcn, \
 129              (intmax_t)ecn - (intmax_t)bcn)) { \
 130                 printf a; \
 131         }
 132
 133 #define UZIP_CLASS_NAME "UZIP"
 134
 135 /*
 136  * Maximum allowed valid block size (to prevent foot-shooting)
 137  */
 138 #define MAX_BLKSZ       (MAXPHYS)
 139
 140 static char CLOOP_MAGIC_START[] = "#!/bin/sh\n";
 141
 142 static void g_uzip_read_done(struct bio *bp);
 143 static void g_uzip_do(struct g_uzip_softc *, struct bio *bp);
 144
 145 static void
 146 g_uzip_softc_free(struct g_geom *gp)
 147 {
 148         struct g_uzip_softc *sc = gp->softc;
 149
 150         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: %d requests, %d cached\n",
 151             gp->name, sc->req_total, sc->req_cached));
 152
 153         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 154         sc->wrkthr_flags |= GUZ_SHUTDOWN;
 155         wakeup(sc);
 156         while (!(sc->wrkthr_flags & GUZ_EXITING)) {
 157                 msleep(sc->procp, &sc->queue_mtx, PRIBIO, "guzfree",
 158                     hz / 10);
 159         }
 160         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 161
 162         sc->dcp->free(sc->dcp);
 163         free(sc->toc, M_GEOM_UZIP);
 164         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
 165         mtx_destroy(&sc->last_mtx);
 166         free(sc->last_buf, M_GEOM_UZIP);
 167         free(sc, M_GEOM_UZIP);
 168         gp->softc = NULL;
 169 }
 170
 171 static int
 172 g_uzip_cached(struct g_geom *gp, struct bio *bp)
 173 {
 174         struct g_uzip_softc *sc;
 175         off_t ofs;
 176         size_t blk, blkofs, usz;
 177
 178         sc = gp->softc;
 179         ofs = bp->bio_offset + bp->bio_completed;
 180         blk = ofs / sc->blksz;
 181         mtx_lock(&sc->last_mtx);
 182         if (blk == sc->last_blk) {
 183                 blkofs = ofs % sc->blksz;
 184                 usz = sc->blksz - blkofs;
 185                 if (bp->bio_resid < usz)
 186                         usz = bp->bio_resid;
 187                 memcpy(bp->bio_data + bp->bio_completed, sc->last_buf + blkofs,
 188                     usz);
 189                 sc->req_cached++;
 190                 mtx_unlock(&sc->last_mtx);
 191
 192                 DPRINTF(GUZ_DBG_IO, ("%s/%s: %p: offset=%jd: got %jd bytes "
 193                     "from cache\n", __func__, gp->name, bp, (intmax_t)ofs,
 194                     (intmax_t)usz));
 195
 196                 bp->bio_completed += usz;
 197                 bp->bio_resid -= usz;
 198
 199                 if (bp->bio_resid == 0) {
 200                         g_io_deliver(bp, 0);
 201                         return (1);
 202                 }
 203         } else
 204                 mtx_unlock(&sc->last_mtx);
 205
 206         return (0);
 207 }
 208
 209 #define BLK_ENDS(sc, bi)        ((sc)->toc[(bi)].offset + \
 210     (sc)->toc[(bi)].blen)
 211
 212 #define BLK_IS_CONT(sc, bi)     (BLK_ENDS((sc), (bi) - 1) == \
 213     (sc)->toc[(bi)].offset)
 214 #define BLK_IS_NIL(sc, bi)      ((sc)->toc[(bi)].blen == 0)
 215
 216 #define TOFF_2_BOFF(sc, pp, bi)     ((sc)->toc[(bi)].offset - \
 217     (sc)->toc[(bi)].offset % (pp)->sectorsize)
 218 #define TLEN_2_BLEN(sc, pp, bp, ei) roundup(BLK_ENDS((sc), (ei)) - \
 219     (bp)->bio_offset, (pp)->sectorsize)
 220
 221 static int
 222 g_uzip_request(struct g_geom *gp, struct bio *bp)
 223 {
 224         struct g_uzip_softc *sc;
 225         struct bio *bp2;
 226         struct g_consumer *cp;
 227         struct g_provider *pp;
 228         off_t ofs, start_blk_ofs;
 229         size_t i, start_blk, end_blk, zsize;
 230
 231         if (g_uzip_cached(gp, bp) != 0)
 232                 return (1);
 233
 234         sc = gp->softc;
 235
 236         cp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
 237         pp = cp->provider;
 238
 239         ofs = bp->bio_offset + bp->bio_completed;
 240         start_blk = ofs / sc->blksz;
 241         KASSERT(start_blk < sc->nblocks, ("start_blk out of range"));
 242         end_blk = howmany(ofs + bp->bio_resid, sc->blksz);
 243         KASSERT(end_blk <= sc->nblocks, ("end_blk out of range"));
 244
 245         for (; BLK_IS_NIL(sc, start_blk) && start_blk < end_blk; start_blk++) {
 246                 /* Fill in any leading Nil blocks */
 247                 start_blk_ofs = ofs % sc->blksz;
 248                 zsize = MIN(sc->blksz - start_blk_ofs, bp->bio_resid);
 249                 DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_IO, start_blk, ("%s/%s: %p/%ju: "
 250                     "filling %ju zero bytes\n", __func__, gp->name, gp,
 251                     (uintmax_t)bp->bio_completed, (uintmax_t)zsize));
 252                 bzero(bp->bio_data + bp->bio_completed, zsize);
 253                 bp->bio_completed += zsize;
 254                 bp->bio_resid -= zsize;
 255                 ofs += zsize;
 256         }
 257
 258         if (start_blk == end_blk) {
 259                 KASSERT(bp->bio_resid == 0, ("bp->bio_resid is invalid"));
 260                 /*
 261                  * No non-Nil data is left, complete request immediately.
 262                  */
 263                 DPRINTF(GUZ_DBG_IO, ("%s/%s: %p: all done returning %ju "
 264                     "bytes\n", __func__, gp->name, gp,
 265                     (uintmax_t)bp->bio_completed));
 266                 g_io_deliver(bp, 0);
 267                 return (1);
 268         }
 269
 270         for (i = start_blk + 1; i < end_blk; i++) {
 271                 /* Trim discontinuous areas if any */
 272                 if (!BLK_IS_CONT(sc, i)) {
 273                         end_blk = i;
 274                         break;
 275                 }
 276         }
 277
 278         DPRINTF_BRNG(GUZ_DBG_IO, start_blk, end_blk, ("%s/%s: %p: "
 279             "start=%u (%ju[%jd]), end=%u (%ju)\n", __func__, gp->name, bp,
 280             (u_int)start_blk, (uintmax_t)sc->toc[start_blk].offset,
 281             (intmax_t)sc->toc[start_blk].blen,
 282             (u_int)end_blk, (uintmax_t)BLK_ENDS(sc, end_blk - 1)));
 283
 284         bp2 = g_clone_bio(bp);
 285         if (bp2 == NULL) {
 286                 g_io_deliver(bp, ENOMEM);
 287                 return (1);
 288         }
 289         bp2->bio_done = g_uzip_read_done;
 290
 291         bp2->bio_offset = TOFF_2_BOFF(sc, pp, start_blk);
 292         while (1) {
 293                 bp2->bio_length = TLEN_2_BLEN(sc, pp, bp2, end_blk - 1);
 294                 if (bp2->bio_length <= MAXPHYS) {
 295                         break;
 296                 }
 297                 if (end_blk == (start_blk + 1)) {
 298                         break;
 299                 }
 300                 end_blk--;
 301         }
 302
 303         DPRINTF(GUZ_DBG_IO, ("%s/%s: bp2->bio_length = %jd, "
 304             "bp2->bio_offset = %jd\n", __func__, gp->name,
 305             (intmax_t)bp2->bio_length, (intmax_t)bp2->bio_offset));
 306
 307         bp2->bio_data = malloc(bp2->bio_length, M_GEOM_UZIP, M_NOWAIT);
 308         if (bp2->bio_data == NULL) {
 309                 g_destroy_bio(bp2);
 310                 g_io_deliver(bp, ENOMEM);
 311                 return (1);
 312         }
 313
 314         DPRINTF_BRNG(GUZ_DBG_IO, start_blk, end_blk, ("%s/%s: %p: "
 315             "reading %jd bytes from offset %jd\n", __func__, gp->name, bp,
 316             (intmax_t)bp2->bio_length, (intmax_t)bp2->bio_offset));
 317
 318         g_io_request(bp2, cp);
 319         return (0);
 320 }
 321
 322 static void
 323 g_uzip_read_done(struct bio *bp)
 324 {
 325         struct bio *bp2;
 326         struct g_geom *gp;
 327         struct g_uzip_softc *sc;
 328
 329         bp2 = bp->bio_parent;
 330         gp = bp2->bio_to->geom;
 331         sc = gp->softc;
 332
 333         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 334         bioq_disksort(&sc->bio_queue, bp);
 335         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 336         wakeup(sc);
 337 }
 338
 339 static int
 340 g_uzip_memvcmp(const void *memory, unsigned char val, size_t size)
 341 {
 342         const u_char *mm;
 343
 344         mm = (const u_char *)memory;
 345         return (*mm == val) && memcmp(mm, mm + 1, size - 1) == 0;
 346 }
 347
 348 static void
 349 g_uzip_do(struct g_uzip_softc *sc, struct bio *bp)
 350 {
 351         struct bio *bp2;
 352         struct g_provider *pp;
 353         struct g_consumer *cp;
 354         struct g_geom *gp;
 355         char *data, *data2;
 356         off_t ofs;
 357         size_t blk, blkofs, len, ulen, firstblk;
 358         int err;
 359
 360         bp2 = bp->bio_parent;
 361         gp = bp2->bio_to->geom;
 362
 363         cp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
 364         pp = cp->provider;
 365
 366         bp2->bio_error = bp->bio_error;
 367         if (bp2->bio_error != 0)
 368                 goto done;
 369
 370         /* Make sure there's forward progress. */
 371         if (bp->bio_completed == 0) {
 372                 bp2->bio_error = ECANCELED;
 373                 goto done;
 374         }
 375
 376         ofs = bp2->bio_offset + bp2->bio_completed;
 377         firstblk = blk = ofs / sc->blksz;
 378         blkofs = ofs % sc->blksz;
 379         data = bp->bio_data + sc->toc[blk].offset % pp->sectorsize;
 380         data2 = bp2->bio_data + bp2->bio_completed;
 381         while (bp->bio_completed && bp2->bio_resid) {
 382                 if (blk > firstblk && !BLK_IS_CONT(sc, blk)) {
 383                         DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_IO, blk, ("%s/%s: %p: backref'ed "
 384                             "cluster #%u requested, looping around\n",
 385                             __func__, gp->name, bp2, (u_int)blk));
 386                         goto done;
 387                 }
 388                 ulen = MIN(sc->blksz - blkofs, bp2->bio_resid);
 389                 len = sc->toc[blk].blen;
 390                 DPRINTF(GUZ_DBG_IO, ("%s/%s: %p/%ju: data2=%p, ulen=%u, "
 391                     "data=%p, len=%u\n", __func__, gp->name, gp,
 392                     bp->bio_completed, data2, (u_int)ulen, data, (u_int)len));
 393                 if (len == 0) {
 394                         /* All zero block: no cache update */
 395 zero_block:
 396                         bzero(data2, ulen);
 397                 } else if (len <= bp->bio_completed) {
 398                         mtx_lock(&sc->last_mtx);
 399                         err = sc->dcp->decompress(sc->dcp, gp->name, data,
 400                             len, sc->last_buf);
 401                         if (err != 0 && sc->toc[blk].last != 0) {
 402                                 /*
 403                                  * Last block decompression has failed, check
 404                                  * if it's just zero padding.
 405                                  */
 406                                 if (g_uzip_memvcmp(data, '\0', len) == 0) {
 407                                         sc->toc[blk].blen = 0;
 408                                         sc->last_blk = -1;
 409                                         mtx_unlock(&sc->last_mtx);
 410                                         len = 0;
 411                                         goto zero_block;
 412                                 }
 413                         }
 414                         if (err != 0) {
 415                                 sc->last_blk = -1;
 416                                 mtx_unlock(&sc->last_mtx);
 417                                 bp2->bio_error = EILSEQ;
 418                                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s/%s: decompress"
 419                                     "(%p, %ju, %ju) failed\n", __func__,
 420                                     gp->name, sc->dcp, (uintmax_t)blk,
 421                                     (uintmax_t)len));
 422                                 goto done;
 423                         }
 424                         sc->last_blk = blk;
 425                         memcpy(data2, sc->last_buf + blkofs, ulen);
 426                         mtx_unlock(&sc->last_mtx);
 427                         err = sc->dcp->rewind(sc->dcp, gp->name);
 428                         if (err != 0) {
 429                                 bp2->bio_error = EILSEQ;
 430                                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s/%s: rewind(%p) "
 431                                     "failed\n", __func__, gp->name, sc->dcp));
 432                                 goto done;
 433                         }
 434                         data += len;
 435                 } else
 436                         break;
 437
 438                 data2 += ulen;
 439                 bp2->bio_completed += ulen;
 440                 bp2->bio_resid -= ulen;
 441                 bp->bio_completed -= len;
 442                 blkofs = 0;
 443                 blk++;
 444         }
 445
 446 done:
 447         /* Finish processing the request. */
 448         free(bp->bio_data, M_GEOM_UZIP);
 449         g_destroy_bio(bp);
 450         if (bp2->bio_error != 0 || bp2->bio_resid == 0)
 451                 g_io_deliver(bp2, bp2->bio_error);
 452         else
 453                 g_uzip_request(gp, bp2);
 454 }
 455
 456 static void
 457 g_uzip_start(struct bio *bp)
 458 {
 459         struct g_provider *pp;
 460         struct g_geom *gp;
 461         struct g_uzip_softc *sc;
 462
 463         pp = bp->bio_to;
 464         gp = pp->geom;
 465
 466         DPRINTF(GUZ_DBG_IO, ("%s/%s: %p: cmd=%d, offset=%jd, length=%jd, "
 467             "buffer=%p\n", __func__, gp->name, bp, bp->bio_cmd,
 468             (intmax_t)bp->bio_offset, (intmax_t)bp->bio_length, bp->bio_data));
 469
 470         sc = gp->softc;
 471         sc->req_total++;
 472
 473         if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
 474                 struct bio *bp2;
 475                 struct g_consumer *cp;
 476                 struct g_geom *gp;
 477                 struct g_provider *pp;
 478
 479                 /* pass on MNT:* requests and ignore others */
 480                 if (strncmp(bp->bio_attribute, "MNT:", 4) == 0) {
 481                         bp2 = g_clone_bio(bp);
 482                         if (bp2 == NULL) {
 483                                 g_io_deliver(bp, ENOMEM);
 484                                 return;
 485                         }
 486                         bp2->bio_done = g_std_done;
 487                         pp = bp->bio_to;
 488                         gp = pp->geom;
 489                         cp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
 490                         g_io_request(bp2, cp);
 491                         return;
 492                 }
 493         }
 494         if (bp->bio_cmd != BIO_READ) {
 495                 g_io_deliver(bp, EOPNOTSUPP);
 496                 return;
 497         }
 498
 499         bp->bio_resid = bp->bio_length;
 500         bp->bio_completed = 0;
 501
 502         g_uzip_request(gp, bp);
 503 }
 504
 505 static void
 506 g_uzip_orphan(struct g_consumer *cp)
 507 {
 508         struct g_geom *gp;
 509
 510         g_topology_assert();
 511         G_VALID_CONSUMER(cp);
 512         gp = cp->geom;
 513         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%p/%s)", __func__, cp, gp->name);
 514         g_wither_geom(gp, ENXIO);
 515
 516         /*
 517          * We can safely free the softc now if there are no accesses,
 518          * otherwise g_uzip_access() will do that after the last close.
 519          */
 520         if ((cp->acr + cp->acw + cp->ace) == 0)
 521                 g_uzip_softc_free(gp);
 522 }
 523
 524 static void
 525 g_uzip_spoiled(struct g_consumer *cp)
 526 {
 527
 528         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%p/%s)", __func__, cp, cp->geom->name);
 529         cp->flags |= G_CF_ORPHAN;
 530         g_uzip_orphan(cp);
 531 }
 532
 533 static int
 534 g_uzip_access(struct g_provider *pp, int dr, int dw, int de)
 535 {
 536         struct g_geom *gp;
 537         struct g_consumer *cp;
 538         int error;
 539
 540         gp = pp->geom;
 541         cp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
 542         KASSERT (cp != NULL, ("g_uzip_access but no consumer"));
 543
 544         if (cp->acw + dw > 0)
 545                 return (EROFS);
 546
 547         error = g_access(cp, dr, dw, de);
 548
 549         /*
 550          * Free the softc if all providers have been closed and this geom
 551          * is being removed.
 552          */
 553         if (error == 0 && (gp->flags & G_GEOM_WITHER) != 0 &&
 554             (cp->acr + cp->acw + cp->ace) == 0)
 555                 g_uzip_softc_free(gp);
 556
 557         return (error);
 558 }
 559
 560 static int
 561 g_uzip_parse_toc(struct g_uzip_softc *sc, struct g_provider *pp,
 562     struct g_geom *gp)
 563 {
 564         uint32_t i, j, backref_to;
 565         uint64_t max_offset, min_offset;
 566         struct g_uzip_blk *last_blk;
 567
 568         min_offset = sizeof(struct cloop_header) +
 569             (sc->nblocks + 1) * sizeof(uint64_t);
 570         max_offset = sc->toc[0].offset - 1;
 571         last_blk = &sc->toc[0];
 572         for (i = 0; i < sc->nblocks; i++) {
 573                 /* First do some bounds checking */
 574                 if ((sc->toc[i].offset < min_offset) ||
 575                     (sc->toc[i].offset > pp->mediasize)) {
 576                         goto error_offset;
 577                 }
 578                 DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_IO, i, ("%s: cluster #%u "
 579                     "offset=%ju max_offset=%ju\n", gp->name,
 580                     (u_int)i, (uintmax_t)sc->toc[i].offset,
 581                     (uintmax_t)max_offset));
 582                 backref_to = BLEN_UNDEF;
 583                 if (sc->toc[i].offset < max_offset) {
 584                         /*
 585                          * For the backref'ed blocks search already parsed
 586                          * TOC entries for the matching offset and copy the
 587                          * size from matched entry.
 588                          */
 589                         for (j = 0; j <= i; j++) {
 590                                 if (sc->toc[j].offset == sc->toc[i].offset &&
 591                                     !BLK_IS_NIL(sc, j)) {
 592                                         break;
 593                                 }
 594                                 if (j != i) {
 595                                         continue;
 596                                 }
 597                                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: cannot match "
 598                                     "backref'ed offset at cluster #%u\n",
 599                                     gp->name, i));
 600                                 return (-1);
 601                         }
 602                         sc->toc[i].blen = sc->toc[j].blen;
 603                         backref_to = j;
 604                 } else {
 605                         last_blk = &sc->toc[i];
 606                         /*
 607                          * For the "normal blocks" seek forward until we hit
 608                          * block whose offset is larger than ours and assume
 609                          * it's going to be the next one.
 610                          */
 611                         for (j = i + 1; j < sc->nblocks + 1; j++) {
 612                                 if (sc->toc[j].offset > max_offset) {
 613                                         break;
 614                                 }
 615                         }
 616                         sc->toc[i].blen = sc->toc[j].offset -
 617                             sc->toc[i].offset;
 618                         if (BLK_ENDS(sc, i) > pp->mediasize) {
 619                                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: cluster #%u "
 620                                     "extends past media boundary (%ju > %ju)\n",
 621                                     gp->name, (u_int)i,
 622                                     (uintmax_t)BLK_ENDS(sc, i),
 623                                     (intmax_t)pp->mediasize));
 624                                 return (-1);
 625                         }
 626                         KASSERT(max_offset <= sc->toc[i].offset, (
 627                             "%s: max_offset is incorrect: %ju",
 628                             gp->name, (uintmax_t)max_offset));
 629                         max_offset = BLK_ENDS(sc, i) - 1;
 630                 }
 631                 DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_TOC, i, ("%s: cluster #%u, original %u "
 632                     "bytes, in %u bytes", gp->name, i, sc->blksz,
 633                     sc->toc[i].blen));
 634                 if (backref_to != BLEN_UNDEF) {
 635                         DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_TOC, i, (" (->#%u)",
 636                             (u_int)backref_to));
 637                 }
 638                 DPRINTF_BLK(GUZ_DBG_TOC, i, ("\n"));
 639         }
 640         last_blk->last = 1;
 641         /* Do a second pass to validate block lengths */
 642         for (i = 0; i < sc->nblocks; i++) {
 643                 if (sc->toc[i].blen > sc->dcp->max_blen) {
 644                         if (sc->toc[i].last == 0) {
 645                                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: cluster #%u "
 646                                     "length (%ju) exceeds "
 647                                     "max_blen (%ju)\n", gp->name, i,
 648                                     (uintmax_t)sc->toc[i].blen,
 649                                     (uintmax_t)sc->dcp->max_blen));
 650                                 return (-1);
 651                         }
 652                         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: cluster #%u extra "
 653                             "padding is detected, trimmed to %ju\n",
 654                             gp->name, i, (uintmax_t)sc->dcp->max_blen));
 655                             sc->toc[i].blen = sc->dcp->max_blen;
 656                         sc->toc[i].padded = 1;
 657                 }
 658         }
 659         return (0);
 660
 661 error_offset:
 662         DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: cluster #%u: invalid offset %ju, "
 663             "min_offset=%ju mediasize=%jd\n", gp->name, (u_int)i,
 664             sc->toc[i].offset, min_offset, pp->mediasize));
 665         return (-1);
 666 }
 667
 668 static struct g_geom *
 669 g_uzip_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int flags)
 670 {
 671         int error;
 672         uint32_t i, total_offsets, offsets_read, blk;
 673         void *buf;
 674         struct cloop_header *header;
 675         struct g_consumer *cp;
 676         struct g_geom *gp;
 677         struct g_provider *pp2;
 678         struct g_uzip_softc *sc;
 679         enum {
 680                 G_UZIP = 1,
 681                 G_ULZMA,
 682                 G_ZSTD,
 683         } type;
 684         char cloop_version;
 685
 686         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%s,%s)", __func__, mp->name, pp->name);
 687         g_topology_assert();
 688
 689         /* Skip providers that are already open for writing. */
 690         if (pp->acw > 0)
 691                 return (NULL);
 692
 693         if ((fnmatch(g_uzip_attach_to, pp->name, 0) != 0) ||
 694             (fnmatch(g_uzip_noattach_to, pp->name, 0) == 0)) {
 695                 DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s(%s,%s), ignoring\n", __func__,
 696                     mp->name, pp->name));
 697                 return (NULL);
 698         }
 699
 700         buf = NULL;
 701
 702         /*
 703          * Create geom instance.
 704          */
 705         gp = g_new_geomf(mp, GUZ_DEV_NAME("%s"), pp->name);
 706         cp = g_new_consumer(gp);
 707         error = g_attach(cp, pp);
 708         if (error == 0)
 709                 error = g_access(cp, 1, 0, 0);
 710         if (error) {
 711                 goto e1;
 712         }
 713         g_topology_unlock();
 714
 715         /*
 716          * Read cloop header, look for CLOOP magic, perform
 717          * other validity checks.
 718          */
 719         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: media sectorsize %u, mediasize %jd\n",
 720             gp->name, pp->sectorsize, (intmax_t)pp->mediasize));
 721         buf = g_read_data(cp, 0, pp->sectorsize, NULL);
 722         if (buf == NULL)
 723                 goto e2;
 724         header = (struct cloop_header *) buf;
 725         if (strncmp(header->magic, CLOOP_MAGIC_START,
 726             sizeof(CLOOP_MAGIC_START) - 1) != 0) {
 727                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: no CLOOP magic\n", gp->name));
 728                 goto e3;
 729         }
 730
 731         cloop_version = header->magic[CLOOP_OFS_VERSN];
 732         switch (header->magic[CLOOP_OFS_COMPR]) {
 733         case CLOOP_COMP_LZMA:
 734         case CLOOP_COMP_LZMA_DDP:
 735                 type = G_ULZMA;
 736                 if (cloop_version < CLOOP_MINVER_LZMA) {
 737                         DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: image version too old\n",
 738                             gp->name));
 739                         goto e3;
 740                 }
 741                 DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: GEOM_UZIP_LZMA image found\n",
 742                     gp->name));
 743                 break;
 744         case CLOOP_COMP_LIBZ:
 745         case CLOOP_COMP_LIBZ_DDP:
 746                 type = G_UZIP;
 747                 if (cloop_version < CLOOP_MINVER_ZLIB) {
 748                         DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: image version too old\n",
 749                             gp->name));
 750                         goto e3;
 751                 }
 752                 DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: GEOM_UZIP_ZLIB image found\n",
 753                     gp->name));
 754                 break;
 755         case CLOOP_COMP_ZSTD:
 756         case CLOOP_COMP_ZSTD_DDP:
 757                 if (cloop_version < CLOOP_MINVER_ZSTD) {
 758                         DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: image version too old\n",
 759                             gp->name));
 760                         goto e3;
 761                 }
 762 #ifdef ZSTDIO
 763                 DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: GEOM_UZIP_ZSTD image found.\n",
 764                     gp->name));
 765                 type = G_ZSTD;
 766 #else
 767                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: GEOM_UZIP_ZSTD image found, but "
 768                     "this kernel was configured with Zstd disabled.\n",
 769                     gp->name));
 770                 goto e3;
 771 #endif
 772                 break;
 773         default:
 774                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: unsupported image type\n",
 775                     gp->name));
 776                 goto e3;
 777         }
 778
 779         /*
 780          * Initialize softc and read offsets.
 781          */
 782         sc = malloc(sizeof(*sc), M_GEOM_UZIP, M_WAITOK | M_ZERO);
 783         gp->softc = sc;
 784         sc->blksz = ntohl(header->blksz);
 785         sc->nblocks = ntohl(header->nblocks);
 786         if (sc->blksz % 512 != 0) {
 787                 printf("%s: block size (%u) should be multiple of 512.\n",
 788                     gp->name, sc->blksz);
 789                 goto e4;
 790         }
 791         if (sc->blksz > MAX_BLKSZ) {
 792                 printf("%s: block size (%u) should not be larger than %d.\n",
 793                     gp->name, sc->blksz, MAX_BLKSZ);
 794         }
 795         total_offsets = sc->nblocks + 1;
 796         if (sizeof(struct cloop_header) +
 797             total_offsets * sizeof(uint64_t) > pp->mediasize) {
 798                 printf("%s: media too small for %u blocks\n",
 799                     gp->name, sc->nblocks);
 800                 goto e4;
 801         }
 802         sc->toc = malloc(total_offsets * sizeof(struct g_uzip_blk),
 803             M_GEOM_UZIP, M_WAITOK | M_ZERO);
 804         offsets_read = MIN(total_offsets,
 805             (pp->sectorsize - sizeof(*header)) / sizeof(uint64_t));
 806         for (i = 0; i < offsets_read; i++) {
 807                 sc->toc[i].offset = be64toh(((uint64_t *) (header + 1))[i]);
 808                 sc->toc[i].blen = BLEN_UNDEF;
 809         }
 810         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: %u offsets in the first sector\n",
 811                gp->name, offsets_read));
 812
 813         /*
 814          * The following invalidates the "header" pointer into the first
 815          * block's "buf."
 816          */
 817         header = NULL;
 818
 819         for (blk = 1; offsets_read < total_offsets; blk++) {
 820                 uint32_t nread;
 821
 822                 free(buf, M_GEOM);
 823                 buf = g_read_data(
 824                     cp, blk * pp->sectorsize, pp->sectorsize, NULL);
 825                 if (buf == NULL)
 826                         goto e5;
 827                 nread = MIN(total_offsets - offsets_read,
 828                      pp->sectorsize / sizeof(uint64_t));
 829                 DPRINTF(GUZ_DBG_TOC, ("%s: %u offsets read from sector %d\n",
 830                     gp->name, nread, blk));
 831                 for (i = 0; i < nread; i++) {
 832                         sc->toc[offsets_read + i].offset =
 833                             be64toh(((uint64_t *) buf)[i]);
 834                         sc->toc[offsets_read + i].blen = BLEN_UNDEF;
 835                 }
 836                 offsets_read += nread;
 837         }
 838         free(buf, M_GEOM);
 839         buf = NULL;
 840         offsets_read -= 1;
 841         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: done reading %u block offsets from %u "
 842             "sectors\n", gp->name, offsets_read, blk));
 843         if (sc->nblocks != offsets_read) {
 844                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: read %s offsets than expected "
 845                     "blocks\n", gp->name,
 846                     sc->nblocks < offsets_read ? "more" : "less"));
 847                 goto e5;
 848         }
 849
 850         switch (type) {
 851         case G_UZIP:
 852                 sc->dcp = g_uzip_zlib_ctor(sc->blksz);
 853                 break;
 854         case G_ULZMA:
 855                 sc->dcp = g_uzip_lzma_ctor(sc->blksz);
 856                 break;
 857 #ifdef ZSTDIO
 858         case G_ZSTD:
 859                 sc->dcp = g_uzip_zstd_ctor(sc->blksz);
 860                 break;
 861 #endif
 862         default:
 863                 goto e5;
 864         }
 865
 866         /*
 867          * The last+1 block was not always initialized by earlier versions of
 868          * mkuzip(8).  However, *if* it is initialized, the difference between
 869          * its offset and the prior block's offset represents the length of the
 870          * final real compressed block, and this is significant to the
 871          * decompressor.
 872          */
 873         if (cloop_version >= CLOOP_MINVER_RELIABLE_LASTBLKSZ &&
 874             sc->toc[sc->nblocks].offset != 0) {
 875                 if (sc->toc[sc->nblocks].offset > pp->mediasize) {
 876                         DPRINTF(GUZ_DBG_ERR,
 877                             ("%s: bogus n+1 offset %ju > mediasize %ju\n",
 878                              gp->name, (uintmax_t)sc->toc[sc->nblocks].offset,
 879                              (uintmax_t)pp->mediasize));
 880                         goto e6;
 881                 }
 882         } else {
 883                 sc->toc[sc->nblocks].offset = pp->mediasize;
 884         }
 885         /* Massage TOC (table of contents), make sure it is sound */
 886         if (g_uzip_parse_toc(sc, pp, gp) != 0) {
 887                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s: TOC error\n", gp->name));
 888                 goto e6;
 889         }
 890         mtx_init(&sc->last_mtx, "geom_uzip cache", NULL, MTX_DEF);
 891         mtx_init(&sc->queue_mtx, "geom_uzip wrkthread", NULL, MTX_DEF);
 892         bioq_init(&sc->bio_queue);
 893         sc->last_blk = -1;
 894         sc->last_buf = malloc(sc->blksz, M_GEOM_UZIP, M_WAITOK);
 895         sc->req_total = 0;
 896         sc->req_cached = 0;
 897
 898         sc->uzip_do = &g_uzip_do;
 899
 900         error = kproc_create(g_uzip_wrkthr, sc, &sc->procp, 0, 0, "%s",
 901             gp->name);
 902         if (error != 0) {
 903                 goto e7;
 904         }
 905
 906         g_topology_lock();
 907         pp2 = g_new_providerf(gp, "%s", gp->name);
 908         pp2->sectorsize = 512;
 909         pp2->mediasize = (off_t)sc->nblocks * sc->blksz;
 910         pp2->stripesize = pp->stripesize;
 911         pp2->stripeoffset = pp->stripeoffset;
 912         g_error_provider(pp2, 0);
 913         g_access(cp, -1, 0, 0);
 914
 915         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: taste ok (%d, %ju), (%ju, %ju), %x\n",
 916             gp->name, pp2->sectorsize, (uintmax_t)pp2->mediasize,
 917             (uintmax_t)pp2->stripeoffset, (uintmax_t)pp2->stripesize, pp2->flags));
 918         DPRINTF(GUZ_DBG_INFO, ("%s: %u x %u blocks\n", gp->name, sc->nblocks,
 919             sc->blksz));
 920         return (gp);
 921
 922 e7:
 923         free(sc->last_buf, M_GEOM);
 924         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
 925         mtx_destroy(&sc->last_mtx);
 926 e6:
 927         sc->dcp->free(sc->dcp);
 928 e5:
 929         free(sc->toc, M_GEOM);
 930 e4:
 931         free(gp->softc, M_GEOM_UZIP);
 932 e3:
 933         if (buf != NULL) {
 934                 free(buf, M_GEOM);
 935         }
 936 e2:
 937         g_topology_lock();
 938         g_access(cp, -1, 0, 0);
 939 e1:
 940         g_detach(cp);
 941         g_destroy_consumer(cp);
 942         g_destroy_geom(gp);
 943
 944         return (NULL);
 945 }
 946
 947 static int
 948 g_uzip_destroy_geom(struct gctl_req *req, struct g_class *mp, struct g_geom *gp)
 949 {
 950         struct g_provider *pp;
 951
 952         KASSERT(gp != NULL, ("NULL geom"));
 953         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%s, %s)", __func__, mp->name, gp->name);
 954         g_topology_assert();
 955
 956         if (gp->softc == NULL) {
 957                 DPRINTF(GUZ_DBG_ERR, ("%s(%s): gp->softc == NULL\n", __func__,
 958                     gp->name));
 959                 return (ENXIO);
 960         }
 961
 962         pp = LIST_FIRST(&gp->provider);
 963         KASSERT(pp != NULL, ("NULL provider"));
 964         if (pp->acr > 0 || pp->acw > 0 || pp->ace > 0)
 965                 return (EBUSY);
 966
 967         g_wither_geom(gp, ENXIO);
 968         g_uzip_softc_free(gp);
 969         return (0);
 970 }
 971
 972 static struct g_class g_uzip_class = {
 973         .name = UZIP_CLASS_NAME,
 974         .version = G_VERSION,
 975         .taste = g_uzip_taste,
 976         .destroy_geom = g_uzip_destroy_geom,
 977
 978         .start = g_uzip_start,
 979         .orphan = g_uzip_orphan,
 980         .access = g_uzip_access,
 981         .spoiled = g_uzip_spoiled,
 982 };
 983
 984 DECLARE_GEOM_CLASS(g_uzip_class, g_uzip);
 985 MODULE_DEPEND(g_uzip, xz, 1, 1, 1);
 986 MODULE_DEPEND(g_uzip, zlib, 1, 1, 1);
 987 MODULE_VERSION(geom_uzip, 0);