]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - sys/geom/stripe/g_stripe.c
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.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         if (bp->bio_cmd != BIO_DELETE)
476                 addr += length;
477         length = bp->bio_length - length;
478         for (no++; length > 0; no++, length -= stripesize) {
479                 if (no > sc->sc_ndisks - 1) {
480                         no = 0;
481                         offset += stripesize;
482                 }
483                 cbp = g_clone_bio(bp);
484                 if (cbp == NULL) {
485                         error = ENOMEM;
486                         goto failure;
487                 }
488                 TAILQ_INSERT_TAIL(&queue, cbp, bio_queue);
489
490                 /*
491                  * Fill in the component buf structure.
492                  */
493                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
494                 cbp->bio_offset = offset;
495                 /*
496                  * MIN() is in case when
497                  * (bp->bio_length % sc->sc_stripesize) != 0.
498                  */
499                 cbp->bio_length = MIN(stripesize, length);
500                 if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
501                         cbp->bio_ma_offset += (uintptr_t)addr;
502                         cbp->bio_ma += cbp->bio_ma_offset / PAGE_SIZE;
503                         cbp->bio_ma_offset %= PAGE_SIZE;
504                         cbp->bio_ma_n = round_page(cbp->bio_ma_offset +
505                             cbp->bio_length) / PAGE_SIZE;
506                 } else
507                         cbp->bio_data = addr;
508
509                 cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
510
511                 if (bp->bio_cmd != BIO_DELETE)
512                         addr += stripesize;
513         }
514         /*
515          * Fire off all allocated requests!
516          */
517         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
518                 struct g_consumer *cp;
519
520                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
521                 cp = cbp->bio_caller2;
522                 cbp->bio_caller2 = NULL;
523                 cbp->bio_to = cp->provider;
524                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
525                 g_io_request(cbp, cp);
526         }
527         return (0);
528 failure:
529         while ((cbp = TAILQ_FIRST(&queue)) != NULL) {
530                 TAILQ_REMOVE(&queue, cbp, bio_queue);
531                 bp->bio_children--;
532                 g_destroy_bio(cbp);
533         }
534         return (error);
535 }
536
537 static void
538 g_stripe_flush(struct g_stripe_softc *sc, struct bio *bp)
539 {
540         struct bio_queue_head queue;
541         struct g_consumer *cp;
542         struct bio *cbp;
543         u_int no;
544
545         bioq_init(&queue);
546         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++) {
547                 cbp = g_clone_bio(bp);
548                 if (cbp == NULL) {
549                         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL;
550                             cbp = bioq_first(&queue)) {
551                                 bioq_remove(&queue, cbp);
552                                 g_destroy_bio(cbp);
553                         }
554                         if (bp->bio_error == 0)
555                                 bp->bio_error = ENOMEM;
556                         g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
557                         return;
558                 }
559                 bioq_insert_tail(&queue, cbp);
560                 cbp->bio_done = g_stripe_done;
561                 cbp->bio_caller2 = sc->sc_disks[no];
562                 cbp->bio_to = sc->sc_disks[no]->provider;
563         }
564         for (cbp = bioq_first(&queue); cbp != NULL; cbp = bioq_first(&queue)) {
565                 bioq_remove(&queue, cbp);
566                 G_STRIPE_LOGREQ(cbp, "Sending request.");
567                 cp = cbp->bio_caller2;
568                 cbp->bio_caller2 = NULL;
569                 g_io_request(cbp, cp);
570         }
571 }
572
573 static void
574 g_stripe_start(struct bio *bp)
575 {
576         off_t offset, start, length, nstripe;
577         struct g_stripe_softc *sc;
578         u_int no, stripesize;
579         int error, fast = 0;
580
581         sc = bp->bio_to->geom->softc;
582         /*
583          * If sc == NULL, provider's error should be set and g_stripe_start()
584          * should not be called at all.
585          */
586         KASSERT(sc != NULL,
587             ("Provider's error should be set (error=%d)(device=%s).",
588             bp->bio_to->error, bp->bio_to->name));
589
590         G_STRIPE_LOGREQ(bp, "Request received.");
591
592         switch (bp->bio_cmd) {
593         case BIO_READ:
594         case BIO_WRITE:
595         case BIO_DELETE:
596                 break;
597         case BIO_FLUSH:
598                 g_stripe_flush(sc, bp);
599                 return;
600         case BIO_GETATTR:
601                 /* To which provider it should be delivered? */
602         default:
603                 g_io_deliver(bp, EOPNOTSUPP);
604                 return;
605         }
606
607         stripesize = sc->sc_stripesize;
608
609         /*
610          * Calculations are quite messy, but fast I hope.
611          */
612
613         /* Stripe number. */
614         /* nstripe = bp->bio_offset / stripesize; */
615         nstripe = bp->bio_offset >> (off_t)sc->sc_stripebits;
616         /* Disk number. */
617         no = nstripe % sc->sc_ndisks;
618         /* Start position in stripe. */
619         /* start = bp->bio_offset % stripesize; */
620         start = bp->bio_offset & (stripesize - 1);
621         /* Start position in disk. */
622         /* offset = (nstripe / sc->sc_ndisks) * stripesize + start; */
623         offset = ((nstripe / sc->sc_ndisks) << sc->sc_stripebits) + start;
624         /* Length of data to operate. */
625         length = MIN(bp->bio_length, stripesize - start);
626
627         /*
628          * Do use "fast" mode when:
629          * 1. "Fast" mode is ON.
630          * and
631          * 2. Request size is less than or equal to MAXPHYS,
632          *    which should always be true.
633          * and
634          * 3. Request size is bigger than stripesize * ndisks. If it isn't,
635          *    there will be no need to send more than one I/O request to
636          *    a provider, so there is nothing to optmize.
637          * and
638          * 4. Request is not unmapped.
639          * and
640          * 5. It is not a BIO_DELETE.
641          */
642         if (g_stripe_fast && bp->bio_length <= MAXPHYS &&
643             bp->bio_length >= stripesize * sc->sc_ndisks &&
644             (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) == 0 &&
645             bp->bio_cmd != BIO_DELETE) {
646                 fast = 1;
647         }
648         error = 0;
649         if (fast) {
650                 error = g_stripe_start_fast(bp, no, offset, length);
651                 if (error != 0)
652                         g_stripe_fast_failed++;
653         }
654         /*
655          * Do use "economic" when:
656          * 1. "Economic" mode is ON.
657          * or
658          * 2. "Fast" mode failed. It can only fail if there is no memory.
659          */
660         if (!fast || error != 0)
661                 error = g_stripe_start_economic(bp, no, offset, length);
662         if (error != 0) {
663                 if (bp->bio_error == 0)
664                         bp->bio_error = error;
665                 g_io_deliver(bp, bp->bio_error);
666         }
667 }
668
669 static void
670 g_stripe_check_and_run(struct g_stripe_softc *sc)
671 {
672         struct g_provider *dp;
673         off_t mediasize, ms;
674         u_int no, sectorsize = 0;
675
676         g_topology_assert();
677         if (g_stripe_nvalid(sc) != sc->sc_ndisks)
678                 return;
679
680         sc->sc_provider = g_new_providerf(sc->sc_geom, "stripe/%s",
681             sc->sc_name);
682         sc->sc_provider->flags |= G_PF_DIRECT_SEND | G_PF_DIRECT_RECEIVE;
683         if (g_stripe_fast == 0)
684                 sc->sc_provider->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
685         /*
686          * Find the smallest disk.
687          */
688         mediasize = sc->sc_disks[0]->provider->mediasize;
689         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
690                 mediasize -= sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
691         mediasize -= mediasize % sc->sc_stripesize;
692         sectorsize = sc->sc_disks[0]->provider->sectorsize;
693         for (no = 1; no < sc->sc_ndisks; no++) {
694                 dp = sc->sc_disks[no]->provider;
695                 ms = dp->mediasize;
696                 if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
697                         ms -= dp->sectorsize;
698                 ms -= ms % sc->sc_stripesize;
699                 if (ms < mediasize)
700                         mediasize = ms;
701                 sectorsize = lcm(sectorsize, dp->sectorsize);
702
703                 /* A provider underneath us doesn't support unmapped */
704                 if ((dp->flags & G_PF_ACCEPT_UNMAPPED) == 0) {
705                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Cancelling unmapped "
706                             "because of %s.", dp->name);
707                         sc->sc_provider->flags &= ~G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
708                 }
709         }
710         sc->sc_provider->sectorsize = sectorsize;
711         sc->sc_provider->mediasize = mediasize * sc->sc_ndisks;
712         sc->sc_provider->stripesize = sc->sc_stripesize;
713         sc->sc_provider->stripeoffset = 0;
714         g_error_provider(sc->sc_provider, 0);
715
716         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s activated.", sc->sc_provider->name);
717 }
718
719 static int
720 g_stripe_read_metadata(struct g_consumer *cp, struct g_stripe_metadata *md)
721 {
722         struct g_provider *pp;
723         u_char *buf;
724         int error;
725
726         g_topology_assert();
727
728         error = g_access(cp, 1, 0, 0);
729         if (error != 0)
730                 return (error);
731         pp = cp->provider;
732         g_topology_unlock();
733         buf = g_read_data(cp, pp->mediasize - pp->sectorsize, pp->sectorsize,
734             &error);
735         g_topology_lock();
736         g_access(cp, -1, 0, 0);
737         if (buf == NULL)
738                 return (error);
739
740         /* Decode metadata. */
741         stripe_metadata_decode(buf, md);
742         g_free(buf);
743
744         return (0);
745 }
746
747 /*
748  * Add disk to given device.
749  */
750 static int
751 g_stripe_add_disk(struct g_stripe_softc *sc, struct g_provider *pp, u_int no)
752 {
753         struct g_consumer *cp, *fcp;
754         struct g_geom *gp;
755         int error;
756
757         g_topology_assert();
758         /* Metadata corrupted? */
759         if (no >= sc->sc_ndisks)
760                 return (EINVAL);
761
762         /* Check if disk is not already attached. */
763         if (sc->sc_disks[no] != NULL)
764                 return (EEXIST);
765
766         gp = sc->sc_geom;
767         fcp = LIST_FIRST(&gp->consumer);
768
769         cp = g_new_consumer(gp);
770         cp->flags |= G_CF_DIRECT_SEND | G_CF_DIRECT_RECEIVE;
771         cp->private = NULL;
772         cp->index = no;
773         error = g_attach(cp, pp);
774         if (error != 0) {
775                 g_destroy_consumer(cp);
776                 return (error);
777         }
778
779         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0)) {
780                 error = g_access(cp, fcp->acr, fcp->acw, fcp->ace);
781                 if (error != 0) {
782                         g_detach(cp);
783                         g_destroy_consumer(cp);
784                         return (error);
785                 }
786         }
787         if (sc->sc_type == G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC) {
788                 struct g_stripe_metadata md;
789
790                 /* Reread metadata. */
791                 error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
792                 if (error != 0)
793                         goto fail;
794
795                 if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0 ||
796                     strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0 ||
797                     md.md_id != sc->sc_id) {
798                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Metadata on %s changed.", pp->name);
799                         goto fail;
800                 }
801         }
802
803         sc->sc_disks[no] = cp;
804         G_STRIPE_DEBUG(0, "Disk %s attached to %s.", pp->name, sc->sc_name);
805         g_stripe_check_and_run(sc);
806
807         return (0);
808 fail:
809         if (fcp != NULL && (fcp->acr > 0 || fcp->acw > 0 || fcp->ace > 0))
810                 g_access(cp, -fcp->acr, -fcp->acw, -fcp->ace);
811         g_detach(cp);
812         g_destroy_consumer(cp);
813         return (error);
814 }
815
816 static struct g_geom *
817 g_stripe_create(struct g_class *mp, const struct g_stripe_metadata *md,
818     u_int type)
819 {
820         struct g_stripe_softc *sc;
821         struct g_geom *gp;
822         u_int no;
823
824         g_topology_assert();
825         G_STRIPE_DEBUG(1, "Creating device %s (id=%u).", md->md_name,
826             md->md_id);
827
828         /* Two disks is minimum. */
829         if (md->md_all < 2) {
830                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Too few disks defined for %s.", md->md_name);
831                 return (NULL);
832         }
833 #if 0
834         /* Stripe size have to be grater than or equal to sector size. */
835         if (md->md_stripesize < sectorsize) {
836                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
837                 return (NULL);
838         }
839 #endif
840         /* Stripe size have to be power of 2. */
841         if (!powerof2(md->md_stripesize)) {
842                 G_STRIPE_DEBUG(0, "Invalid stripe size for %s.", md->md_name);
843                 return (NULL);
844         }
845
846         /* Check for duplicate unit */
847         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
848                 sc = gp->softc;
849                 if (sc != NULL && strcmp(sc->sc_name, md->md_name) == 0) {
850                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s already configured.",
851                             sc->sc_name);
852                         return (NULL);
853                 }
854         }
855         gp = g_new_geomf(mp, "%s", md->md_name);
856         sc = malloc(sizeof(*sc), M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
857         gp->start = g_stripe_start;
858         gp->spoiled = g_stripe_orphan;
859         gp->orphan = g_stripe_orphan;
860         gp->access = g_stripe_access;
861         gp->dumpconf = g_stripe_dumpconf;
862
863         sc->sc_id = md->md_id;
864         sc->sc_stripesize = md->md_stripesize;
865         sc->sc_stripebits = bitcount32(sc->sc_stripesize - 1);
866         sc->sc_ndisks = md->md_all;
867         sc->sc_disks = malloc(sizeof(struct g_consumer *) * sc->sc_ndisks,
868             M_STRIPE, M_WAITOK | M_ZERO);
869         for (no = 0; no < sc->sc_ndisks; no++)
870                 sc->sc_disks[no] = NULL;
871         sc->sc_type = type;
872         mtx_init(&sc->sc_lock, "gstripe lock", NULL, MTX_DEF);
873
874         gp->softc = sc;
875         sc->sc_geom = gp;
876         sc->sc_provider = NULL;
877
878         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s created (id=%u).", sc->sc_name, sc->sc_id);
879
880         return (gp);
881 }
882
883 static int
884 g_stripe_destroy(struct g_stripe_softc *sc, boolean_t force)
885 {
886         struct g_provider *pp;
887         struct g_consumer *cp, *cp1;
888         struct g_geom *gp;
889
890         g_topology_assert();
891
892         if (sc == NULL)
893                 return (ENXIO);
894
895         pp = sc->sc_provider;
896         if (pp != NULL && (pp->acr != 0 || pp->acw != 0 || pp->ace != 0)) {
897                 if (force) {
898                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s is still open, so it "
899                             "can't be definitely removed.", pp->name);
900                 } else {
901                         G_STRIPE_DEBUG(1,
902                             "Device %s is still open (r%dw%de%d).", pp->name,
903                             pp->acr, pp->acw, pp->ace);
904                         return (EBUSY);
905                 }
906         }
907
908         gp = sc->sc_geom;
909         LIST_FOREACH_SAFE(cp, &gp->consumer, consumer, cp1) {
910                 g_stripe_remove_disk(cp);
911                 if (cp1 == NULL)
912                         return (0);     /* Recursion happened. */
913         }
914         if (!LIST_EMPTY(&gp->consumer))
915                 return (EINPROGRESS);
916
917         gp->softc = NULL;
918         KASSERT(sc->sc_provider == NULL, ("Provider still exists? (device=%s)",
919             gp->name));
920         free(sc->sc_disks, M_STRIPE);
921         mtx_destroy(&sc->sc_lock);
922         free(sc, M_STRIPE);
923         G_STRIPE_DEBUG(0, "Device %s destroyed.", gp->name);
924         g_wither_geom(gp, ENXIO);
925         return (0);
926 }
927
928 static int
929 g_stripe_destroy_geom(struct gctl_req *req __unused,
930     struct g_class *mp __unused, struct g_geom *gp)
931 {
932         struct g_stripe_softc *sc;
933
934         sc = gp->softc;
935         return (g_stripe_destroy(sc, 0));
936 }
937
938 static struct g_geom *
939 g_stripe_taste(struct g_class *mp, struct g_provider *pp, int flags __unused)
940 {
941         struct g_stripe_metadata md;
942         struct g_stripe_softc *sc;
943         struct g_consumer *cp;
944         struct g_geom *gp;
945         int error;
946
947         g_trace(G_T_TOPOLOGY, "%s(%s, %s)", __func__, mp->name, pp->name);
948         g_topology_assert();
949
950         /* Skip providers that are already open for writing. */
951         if (pp->acw > 0)
952                 return (NULL);
953
954         G_STRIPE_DEBUG(3, "Tasting %s.", pp->name);
955
956         gp = g_new_geomf(mp, "stripe:taste");
957         gp->start = g_stripe_start;
958         gp->access = g_stripe_access;
959         gp->orphan = g_stripe_orphan;
960         cp = g_new_consumer(gp);
961         g_attach(cp, pp);
962         error = g_stripe_read_metadata(cp, &md);
963         g_detach(cp);
964         g_destroy_consumer(cp);
965         g_destroy_geom(gp);
966         if (error != 0)
967                 return (NULL);
968         gp = NULL;
969
970         if (strcmp(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC) != 0)
971                 return (NULL);
972         if (md.md_version > G_STRIPE_VERSION) {
973                 printf("geom_stripe.ko module is too old to handle %s.\n",
974                     pp->name);
975                 return (NULL);
976         }
977         /*
978          * Backward compatibility:
979          */
980         /* There was no md_provider field in earlier versions of metadata. */
981         if (md.md_version < 2)
982                 bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
983         /* There was no md_provsize field in earlier versions of metadata. */
984         if (md.md_version < 3)
985                 md.md_provsize = pp->mediasize;
986
987         if (md.md_provider[0] != '\0' &&
988             !g_compare_names(md.md_provider, pp->name))
989                 return (NULL);
990         if (md.md_provsize != pp->mediasize)
991                 return (NULL);
992
993         /*
994          * Let's check if device already exists.
995          */
996         sc = NULL;
997         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
998                 sc = gp->softc;
999                 if (sc == NULL)
1000                         continue;
1001                 if (sc->sc_type != G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC)
1002                         continue;
1003                 if (strcmp(md.md_name, sc->sc_name) != 0)
1004                         continue;
1005                 if (md.md_id != sc->sc_id)
1006                         continue;
1007                 break;
1008         }
1009         if (gp != NULL) {
1010                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1011                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1012                 if (error != 0) {
1013                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1014                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1015                             gp->name, error);
1016                         return (NULL);
1017                 }
1018         } else {
1019                 gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC);
1020                 if (gp == NULL) {
1021                         G_STRIPE_DEBUG(0, "Cannot create device %s.",
1022                             md.md_name);
1023                         return (NULL);
1024                 }
1025                 sc = gp->softc;
1026                 G_STRIPE_DEBUG(1, "Adding disk %s to %s.", pp->name, gp->name);
1027                 error = g_stripe_add_disk(sc, pp, md.md_no);
1028                 if (error != 0) {
1029                         G_STRIPE_DEBUG(0,
1030                             "Cannot add disk %s to %s (error=%d).", pp->name,
1031                             gp->name, error);
1032                         g_stripe_destroy(sc, 1);
1033                         return (NULL);
1034                 }
1035         }
1036
1037         return (gp);
1038 }
1039
1040 static void
1041 g_stripe_ctl_create(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1042 {
1043         u_int attached, no;
1044         struct g_stripe_metadata md;
1045         struct g_provider *pp;
1046         struct g_stripe_softc *sc;
1047         struct g_geom *gp;
1048         struct sbuf *sb;
1049         intmax_t *stripesize;
1050         const char *name;
1051         char param[16];
1052         int *nargs;
1053
1054         g_topology_assert();
1055         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1056         if (nargs == NULL) {
1057                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1058                 return;
1059         }
1060         if (*nargs <= 2) {
1061                 gctl_error(req, "Too few arguments.");
1062                 return;
1063         }
1064
1065         strlcpy(md.md_magic, G_STRIPE_MAGIC, sizeof(md.md_magic));
1066         md.md_version = G_STRIPE_VERSION;
1067         name = gctl_get_asciiparam(req, "arg0");
1068         if (name == NULL) {
1069                 gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", 0);
1070                 return;
1071         }
1072         strlcpy(md.md_name, name, sizeof(md.md_name));
1073         md.md_id = arc4random();
1074         md.md_no = 0;
1075         md.md_all = *nargs - 1;
1076         stripesize = gctl_get_paraml(req, "stripesize", sizeof(*stripesize));
1077         if (stripesize == NULL) {
1078                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "stripesize");
1079                 return;
1080         }
1081         md.md_stripesize = *stripesize;
1082         bzero(md.md_provider, sizeof(md.md_provider));
1083         /* This field is not important here. */
1084         md.md_provsize = 0;
1085
1086         /* Check all providers are valid */
1087         for (no = 1; no < *nargs; no++) {
1088                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1089                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1090                 if (name == NULL) {
1091                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1092                         return;
1093                 }
1094                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1095                         name += strlen("/dev/");
1096                 pp = g_provider_by_name(name);
1097                 if (pp == NULL) {
1098                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %s is invalid.", name);
1099                         gctl_error(req, "Disk %s is invalid.", name);
1100                         return;
1101                 }
1102         }
1103
1104         gp = g_stripe_create(mp, &md, G_STRIPE_TYPE_MANUAL);
1105         if (gp == NULL) {
1106                 gctl_error(req, "Can't configure %s.", md.md_name);
1107                 return;
1108         }
1109
1110         sc = gp->softc;
1111         sb = sbuf_new_auto();
1112         sbuf_printf(sb, "Can't attach disk(s) to %s:", gp->name);
1113         for (attached = 0, no = 1; no < *nargs; no++) {
1114                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", no);
1115                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1116                 if (name == NULL) {
1117                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", no);
1118                         continue;
1119                 }
1120                 if (strncmp(name, "/dev/", strlen("/dev/")) == 0)
1121                         name += strlen("/dev/");
1122                 pp = g_provider_by_name(name);
1123                 KASSERT(pp != NULL, ("Provider %s disappear?!", name));
1124                 if (g_stripe_add_disk(sc, pp, no - 1) != 0) {
1125                         G_STRIPE_DEBUG(1, "Disk %u (%s) not attached to %s.",
1126                             no, pp->name, gp->name);
1127                         sbuf_printf(sb, " %s", pp->name);
1128                         continue;
1129                 }
1130                 attached++;
1131         }
1132         sbuf_finish(sb);
1133         if (md.md_all != attached) {
1134                 g_stripe_destroy(gp->softc, 1);
1135                 gctl_error(req, "%s", sbuf_data(sb));
1136         }
1137         sbuf_delete(sb);
1138 }
1139
1140 static struct g_stripe_softc *
1141 g_stripe_find_device(struct g_class *mp, const char *name)
1142 {
1143         struct g_stripe_softc *sc;
1144         struct g_geom *gp;
1145
1146         LIST_FOREACH(gp, &mp->geom, geom) {
1147                 sc = gp->softc;
1148                 if (sc == NULL)
1149                         continue;
1150                 if (strcmp(sc->sc_name, name) == 0)
1151                         return (sc);
1152         }
1153         return (NULL);
1154 }
1155
1156 static void
1157 g_stripe_ctl_destroy(struct gctl_req *req, struct g_class *mp)
1158 {
1159         struct g_stripe_softc *sc;
1160         int *force, *nargs, error;
1161         const char *name;
1162         char param[16];
1163         u_int i;
1164
1165         g_topology_assert();
1166
1167         nargs = gctl_get_paraml(req, "nargs", sizeof(*nargs));
1168         if (nargs == NULL) {
1169                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "nargs");
1170                 return;
1171         }
1172         if (*nargs <= 0) {
1173                 gctl_error(req, "Missing device(s).");
1174                 return;
1175         }
1176         force = gctl_get_paraml(req, "force", sizeof(*force));
1177         if (force == NULL) {
1178                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "force");
1179                 return;
1180         }
1181
1182         for (i = 0; i < (u_int)*nargs; i++) {
1183                 snprintf(param, sizeof(param), "arg%u", i);
1184                 name = gctl_get_asciiparam(req, param);
1185                 if (name == NULL) {
1186                         gctl_error(req, "No 'arg%u' argument.", i);
1187                         return;
1188                 }
1189                 sc = g_stripe_find_device(mp, name);
1190                 if (sc == NULL) {
1191                         gctl_error(req, "No such device: %s.", name);
1192                         return;
1193                 }
1194                 error = g_stripe_destroy(sc, *force);
1195                 if (error != 0) {
1196                         gctl_error(req, "Cannot destroy device %s (error=%d).",
1197                             sc->sc_name, error);
1198                         return;
1199                 }
1200         }
1201 }
1202
1203 static void
1204 g_stripe_config(struct gctl_req *req, struct g_class *mp, const char *verb)
1205 {
1206         uint32_t *version;
1207
1208         g_topology_assert();
1209
1210         version = gctl_get_paraml(req, "version", sizeof(*version));
1211         if (version == NULL) {
1212                 gctl_error(req, "No '%s' argument.", "version");
1213                 return;
1214         }
1215         if (*version != G_STRIPE_VERSION) {
1216                 gctl_error(req, "Userland and kernel parts are out of sync.");
1217                 return;
1218         }
1219
1220         if (strcmp(verb, "create") == 0) {
1221                 g_stripe_ctl_create(req, mp);
1222                 return;
1223         } else if (strcmp(verb, "destroy") == 0 ||
1224             strcmp(verb, "stop") == 0) {
1225                 g_stripe_ctl_destroy(req, mp);
1226                 return;
1227         }
1228
1229         gctl_error(req, "Unknown verb.");
1230 }
1231
1232 static void
1233 g_stripe_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
1234     struct g_consumer *cp, struct g_provider *pp)
1235 {
1236         struct g_stripe_softc *sc;
1237
1238         sc = gp->softc;
1239         if (sc == NULL)
1240                 return;
1241         if (pp != NULL) {
1242                 /* Nothing here. */
1243         } else if (cp != NULL) {
1244                 sbuf_printf(sb, "%s<Number>%u</Number>\n", indent,
1245                     (u_int)cp->index);
1246         } else {
1247                 sbuf_printf(sb, "%s<ID>%u</ID>\n", indent, (u_int)sc->sc_id);
1248                 sbuf_printf(sb, "%s<Stripesize>%u</Stripesize>\n", indent,
1249                     (u_int)sc->sc_stripesize);
1250                 sbuf_printf(sb, "%s<Type>", indent);
1251                 switch (sc->sc_type) {
1252                 case G_STRIPE_TYPE_AUTOMATIC:
1253                         sbuf_printf(sb, "AUTOMATIC");
1254                         break;
1255                 case G_STRIPE_TYPE_MANUAL:
1256                         sbuf_printf(sb, "MANUAL");
1257                         break;
1258                 default:
1259                         sbuf_printf(sb, "UNKNOWN");
1260                         break;
1261                 }
1262                 sbuf_printf(sb, "</Type>\n");
1263                 sbuf_printf(sb, "%s<Status>Total=%u, Online=%u</Status>\n",
1264                     indent, sc->sc_ndisks, g_stripe_nvalid(sc));
1265                 sbuf_printf(sb, "%s<State>", indent);
1266                 if (sc->sc_provider != NULL && sc->sc_provider->error == 0)
1267                         sbuf_printf(sb, "UP");
1268                 else
1269                         sbuf_printf(sb, "DOWN");
1270                 sbuf_printf(sb, "</State>\n");
1271         }
1272 }
1273
1274 DECLARE_GEOM_CLASS(g_stripe_class, g_stripe);