sys/cddl/contrib/opensolaris/uts/common/fs/zfs/vdev_disk.c

   1 /*
   2  * CDDL HEADER START
   3  *
   4  * The contents of this file are subject to the terms of the
   5  * Common Development and Distribution License (the "License").
   6  * You may not use this file except in compliance with the License.
   7  *
   8  * You can obtain a copy of the license at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE
   9  * or http://www.opensolaris.org/os/licensing.
  10  * See the License for the specific language governing permissions
  11  * and limitations under the License.
  12  *
  13  * When distributing Covered Code, include this CDDL HEADER in each
  14  * file and include the License file at usr/src/OPENSOLARIS.LICENSE.
  15  * If applicable, add the following below this CDDL HEADER, with the
  16  * fields enclosed by brackets "[]" replaced with your own identifying
  17  * information: Portions Copyright [yyyy] [name of copyright owner]
  18  *
  19  * CDDL HEADER END
  20  */
  21 /*
  22  * Copyright (c) 2005, 2010, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23  */
  24
  25 #include <sys/zfs_context.h>
  26 #include <sys/spa_impl.h>
  27 #include <sys/refcount.h>
  28 #include <sys/vdev_disk.h>
  29 #include <sys/vdev_impl.h>
  30 #include <sys/fs/zfs.h>
  31 #include <sys/zio.h>
  32 #include <sys/sunldi.h>
  33 #include <sys/fm/fs/zfs.h>
  34
  35 /*
  36  * Virtual device vector for disks.
  37  */
  38
  39 extern ldi_ident_t zfs_li;
  40
  41 typedef struct vdev_disk_buf {
  42         buf_t   vdb_buf;
  43         zio_t   *vdb_io;
  44 } vdev_disk_buf_t;
  45
  46 static void
  47 vdev_disk_hold(vdev_t *vd)
  48 {
  49         ddi_devid_t devid;
  50         char *minor;
  51
  52         ASSERT(spa_config_held(vd->vdev_spa, SCL_STATE, RW_WRITER));
  53
  54         /*
  55          * We must have a pathname, and it must be absolute.
  56          */
  57         if (vd->vdev_path == NULL || vd->vdev_path[0] != '/')
  58                 return;
  59
  60         /*
  61          * Only prefetch path and devid info if the device has
  62          * never been opened.
  63          */
  64         if (vd->vdev_tsd != NULL)
  65                 return;
  66
  67         if (vd->vdev_wholedisk == -1ULL) {
  68                 size_t len = strlen(vd->vdev_path) + 3;
  69                 char *buf = kmem_alloc(len, KM_SLEEP);
  70
  71                 (void) snprintf(buf, len, "%ss0", vd->vdev_path);
  72
  73                 (void) ldi_vp_from_name(buf, &vd->vdev_name_vp);
  74                 kmem_free(buf, len);
  75         }
  76
  77         if (vd->vdev_name_vp == NULL)
  78                 (void) ldi_vp_from_name(vd->vdev_path, &vd->vdev_name_vp);
  79
  80         if (vd->vdev_devid != NULL &&
  81             ddi_devid_str_decode(vd->vdev_devid, &devid, &minor) == 0) {
  82                 (void) ldi_vp_from_devid(devid, minor, &vd->vdev_devid_vp);
  83                 ddi_devid_str_free(minor);
  84                 ddi_devid_free(devid);
  85         }
  86 }
  87
  88 static void
  89 vdev_disk_rele(vdev_t *vd)
  90 {
  91         ASSERT(spa_config_held(vd->vdev_spa, SCL_STATE, RW_WRITER));
  92
  93         if (vd->vdev_name_vp) {
  94                 VN_RELE_ASYNC(vd->vdev_name_vp,
  95                     dsl_pool_vnrele_taskq(vd->vdev_spa->spa_dsl_pool));
  96                 vd->vdev_name_vp = NULL;
  97         }
  98         if (vd->vdev_devid_vp) {
  99                 VN_RELE_ASYNC(vd->vdev_devid_vp,
 100                     dsl_pool_vnrele_taskq(vd->vdev_spa->spa_dsl_pool));
 101                 vd->vdev_devid_vp = NULL;
 102         }
 103 }
 104
 105 static int
 106 vdev_disk_open(vdev_t *vd, uint64_t *psize, uint64_t *ashift)
 107 {
 108         spa_t *spa = vd->vdev_spa;
 109         vdev_disk_t *dvd;
 110         struct dk_minfo_ext dkmext;
 111         int error;
 112         dev_t dev;
 113         int otyp;
 114
 115         /*
 116          * We must have a pathname, and it must be absolute.
 117          */
 118         if (vd->vdev_path == NULL || vd->vdev_path[0] != '/') {
 119                 vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_BAD_LABEL;
 120                 return (EINVAL);
 121         }
 122
 123         /*
 124          * Reopen the device if it's not currently open. Otherwise,
 125          * just update the physical size of the device.
 126          */
 127         if (vd->vdev_tsd != NULL) {
 128                 ASSERT(vd->vdev_reopening);
 129                 dvd = vd->vdev_tsd;
 130                 goto skip_open;
 131         }
 132
 133         dvd = vd->vdev_tsd = kmem_zalloc(sizeof (vdev_disk_t), KM_SLEEP);
 134
 135         /*
 136          * When opening a disk device, we want to preserve the user's original
 137          * intent.  We always want to open the device by the path the user gave
 138          * us, even if it is one of multiple paths to the save device.  But we
 139          * also want to be able to survive disks being removed/recabled.
 140          * Therefore the sequence of opening devices is:
 141          *
 142          * 1. Try opening the device by path.  For legacy pools without the
 143          *    'whole_disk' property, attempt to fix the path by appending 's0'.
 144          *
 145          * 2. If the devid of the device matches the stored value, return
 146          *    success.
 147          *
 148          * 3. Otherwise, the device may have moved.  Try opening the device
 149          *    by the devid instead.
 150          */
 151         if (vd->vdev_devid != NULL) {
 152                 if (ddi_devid_str_decode(vd->vdev_devid, &dvd->vd_devid,
 153                     &dvd->vd_minor) != 0) {
 154                         vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_BAD_LABEL;
 155                         return (EINVAL);
 156                 }
 157         }
 158
 159         error = EINVAL;         /* presume failure */
 160
 161         if (vd->vdev_path != NULL) {
 162                 ddi_devid_t devid;
 163
 164                 if (vd->vdev_wholedisk == -1ULL) {
 165                         size_t len = strlen(vd->vdev_path) + 3;
 166                         char *buf = kmem_alloc(len, KM_SLEEP);
 167                         ldi_handle_t lh;
 168
 169                         (void) snprintf(buf, len, "%ss0", vd->vdev_path);
 170
 171                         if (ldi_open_by_name(buf, spa_mode(spa), kcred,
 172                             &lh, zfs_li) == 0) {
 173                                 spa_strfree(vd->vdev_path);
 174                                 vd->vdev_path = buf;
 175                                 vd->vdev_wholedisk = 1ULL;
 176                                 (void) ldi_close(lh, spa_mode(spa), kcred);
 177                         } else {
 178                                 kmem_free(buf, len);
 179                         }
 180                 }
 181
 182                 error = ldi_open_by_name(vd->vdev_path, spa_mode(spa), kcred,
 183                     &dvd->vd_lh, zfs_li);
 184
 185                 /*
 186                  * Compare the devid to the stored value.
 187                  */
 188                 if (error == 0 && vd->vdev_devid != NULL &&
 189                     ldi_get_devid(dvd->vd_lh, &devid) == 0) {
 190                         if (ddi_devid_compare(devid, dvd->vd_devid) != 0) {
 191                                 error = EINVAL;
 192                                 (void) ldi_close(dvd->vd_lh, spa_mode(spa),
 193                                     kcred);
 194                                 dvd->vd_lh = NULL;
 195                         }
 196                         ddi_devid_free(devid);
 197                 }
 198
 199                 /*
 200                  * If we succeeded in opening the device, but 'vdev_wholedisk'
 201                  * is not yet set, then this must be a slice.
 202                  */
 203                 if (error == 0 && vd->vdev_wholedisk == -1ULL)
 204                         vd->vdev_wholedisk = 0;
 205         }
 206
 207         /*
 208          * If we were unable to open by path, or the devid check fails, open by
 209          * devid instead.
 210          */
 211         if (error != 0 && vd->vdev_devid != NULL)
 212                 error = ldi_open_by_devid(dvd->vd_devid, dvd->vd_minor,
 213                     spa_mode(spa), kcred, &dvd->vd_lh, zfs_li);
 214
 215         /*
 216          * If all else fails, then try opening by physical path (if available)
 217          * or the logical path (if we failed due to the devid check).  While not
 218          * as reliable as the devid, this will give us something, and the higher
 219          * level vdev validation will prevent us from opening the wrong device.
 220          */
 221         if (error) {
 222                 if (vd->vdev_physpath != NULL &&
 223                     (dev = ddi_pathname_to_dev_t(vd->vdev_physpath)) != NODEV)
 224                         error = ldi_open_by_dev(&dev, OTYP_BLK, spa_mode(spa),
 225                             kcred, &dvd->vd_lh, zfs_li);
 226
 227                 /*
 228                  * Note that we don't support the legacy auto-wholedisk support
 229                  * as above.  This hasn't been used in a very long time and we
 230                  * don't need to propagate its oddities to this edge condition.
 231                  */
 232                 if (error && vd->vdev_path != NULL)
 233                         error = ldi_open_by_name(vd->vdev_path, spa_mode(spa),
 234                             kcred, &dvd->vd_lh, zfs_li);
 235         }
 236
 237         if (error) {
 238                 vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_OPEN_FAILED;
 239                 return (error);
 240         }
 241
 242         /*
 243          * Once a device is opened, verify that the physical device path (if
 244          * available) is up to date.
 245          */
 246         if (ldi_get_dev(dvd->vd_lh, &dev) == 0 &&
 247             ldi_get_otyp(dvd->vd_lh, &otyp) == 0) {
 248                 char *physpath, *minorname;
 249
 250                 physpath = kmem_alloc(MAXPATHLEN, KM_SLEEP);
 251                 minorname = NULL;
 252                 if (ddi_dev_pathname(dev, otyp, physpath) == 0 &&
 253                     ldi_get_minor_name(dvd->vd_lh, &minorname) == 0 &&
 254                     (vd->vdev_physpath == NULL ||
 255                     strcmp(vd->vdev_physpath, physpath) != 0)) {
 256                         if (vd->vdev_physpath)
 257                                 spa_strfree(vd->vdev_physpath);
 258                         (void) strlcat(physpath, ":", MAXPATHLEN);
 259                         (void) strlcat(physpath, minorname, MAXPATHLEN);
 260                         vd->vdev_physpath = spa_strdup(physpath);
 261                 }
 262                 if (minorname)
 263                         kmem_free(minorname, strlen(minorname) + 1);
 264                 kmem_free(physpath, MAXPATHLEN);
 265         }
 266
 267 skip_open:
 268         /*
 269          * Determine the actual size of the device.
 270          */
 271         if (ldi_get_size(dvd->vd_lh, psize) != 0) {
 272                 vd->vdev_stat.vs_aux = VDEV_AUX_OPEN_FAILED;
 273                 return (EINVAL);
 274         }
 275
 276         /*
 277          * If we own the whole disk, try to enable disk write caching.
 278          * We ignore errors because it's OK if we can't do it.
 279          */
 280         if (vd->vdev_wholedisk == 1) {
 281                 int wce = 1;
 282                 (void) ldi_ioctl(dvd->vd_lh, DKIOCSETWCE, (intptr_t)&wce,
 283                     FKIOCTL, kcred, NULL);
 284         }
 285
 286         /*
 287          * Determine the device's minimum transfer size.
 288          * If the ioctl isn't supported, assume DEV_BSIZE.
 289          */
 290         if (ldi_ioctl(dvd->vd_lh, DKIOCGMEDIAINFOEXT, (intptr_t)&dkmext,
 291             FKIOCTL, kcred, NULL) != 0)
 292                 dkmext.dki_pbsize = DEV_BSIZE;
 293
 294         *ashift = highbit(MAX(dkmext.dki_pbsize, SPA_MINBLOCKSIZE)) - 1;
 295
 296         /*
 297          * Clear the nowritecache bit, so that on a vdev_reopen() we will
 298          * try again.
 299          */
 300         vd->vdev_nowritecache = B_FALSE;
 301
 302         return (0);
 303 }
 304
 305 static void
 306 vdev_disk_close(vdev_t *vd)
 307 {
 308         vdev_disk_t *dvd = vd->vdev_tsd;
 309
 310         if (vd->vdev_reopening || dvd == NULL)
 311                 return;
 312
 313         if (dvd->vd_minor != NULL)
 314                 ddi_devid_str_free(dvd->vd_minor);
 315
 316         if (dvd->vd_devid != NULL)
 317                 ddi_devid_free(dvd->vd_devid);
 318
 319         if (dvd->vd_lh != NULL)
 320                 (void) ldi_close(dvd->vd_lh, spa_mode(vd->vdev_spa), kcred);
 321
 322         vd->vdev_delayed_close = B_FALSE;
 323         kmem_free(dvd, sizeof (vdev_disk_t));
 324         vd->vdev_tsd = NULL;
 325 }
 326
 327 int
 328 vdev_disk_physio(ldi_handle_t vd_lh, caddr_t data, size_t size,
 329     uint64_t offset, int flags)
 330 {
 331         buf_t *bp;
 332         int error = 0;
 333
 334         if (vd_lh == NULL)
 335                 return (EINVAL);
 336
 337         ASSERT(flags & B_READ || flags & B_WRITE);
 338
 339         bp = getrbuf(KM_SLEEP);
 340         bp->b_flags = flags | B_BUSY | B_NOCACHE | B_FAILFAST;
 341         bp->b_bcount = size;
 342         bp->b_un.b_addr = (void *)data;
 343         bp->b_lblkno = lbtodb(offset);
 344         bp->b_bufsize = size;
 345
 346         error = ldi_strategy(vd_lh, bp);
 347         ASSERT(error == 0);
 348         if ((error = biowait(bp)) == 0 && bp->b_resid != 0)
 349                 error = EIO;
 350         freerbuf(bp);
 351
 352         return (error);
 353 }
 354
 355 static void
 356 vdev_disk_io_intr(buf_t *bp)
 357 {
 358         vdev_disk_buf_t *vdb = (vdev_disk_buf_t *)bp;
 359         zio_t *zio = vdb->vdb_io;
 360
 361         /*
 362          * The rest of the zio stack only deals with EIO, ECKSUM, and ENXIO.
 363          * Rather than teach the rest of the stack about other error
 364          * possibilities (EFAULT, etc), we normalize the error value here.
 365          */
 366         zio->io_error = (geterror(bp) != 0 ? EIO : 0);
 367
 368         if (zio->io_error == 0 && bp->b_resid != 0)
 369                 zio->io_error = EIO;
 370
 371         kmem_free(vdb, sizeof (vdev_disk_buf_t));
 372
 373         zio_interrupt(zio);
 374 }
 375
 376 static void
 377 vdev_disk_ioctl_free(zio_t *zio)
 378 {
 379         kmem_free(zio->io_vsd, sizeof (struct dk_callback));
 380 }
 381
 382 static const zio_vsd_ops_t vdev_disk_vsd_ops = {
 383         vdev_disk_ioctl_free,
 384         zio_vsd_default_cksum_report
 385 };
 386
 387 static void
 388 vdev_disk_ioctl_done(void *zio_arg, int error)
 389 {
 390         zio_t *zio = zio_arg;
 391
 392         zio->io_error = error;
 393
 394         zio_interrupt(zio);
 395 }
 396
 397 static int
 398 vdev_disk_io_start(zio_t *zio)
 399 {
 400         vdev_t *vd = zio->io_vd;
 401         vdev_disk_t *dvd = vd->vdev_tsd;
 402         vdev_disk_buf_t *vdb;
 403         struct dk_callback *dkc;
 404         buf_t *bp;
 405         int error;
 406
 407         if (zio->io_type == ZIO_TYPE_IOCTL) {
 408                 /* XXPOLICY */
 409                 if (!vdev_readable(vd)) {
 410                         zio->io_error = ENXIO;
 411                         return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
 412                 }
 413
 414                 switch (zio->io_cmd) {
 415
 416                 case DKIOCFLUSHWRITECACHE:
 417
 418                         if (zfs_nocacheflush)
 419                                 break;
 420
 421                         if (vd->vdev_nowritecache) {
 422                                 zio->io_error = ENOTSUP;
 423                                 break;
 424                         }
 425
 426                         zio->io_vsd = dkc = kmem_alloc(sizeof (*dkc), KM_SLEEP);
 427                         zio->io_vsd_ops = &vdev_disk_vsd_ops;
 428
 429                         dkc->dkc_callback = vdev_disk_ioctl_done;
 430                         dkc->dkc_flag = FLUSH_VOLATILE;
 431                         dkc->dkc_cookie = zio;
 432
 433                         error = ldi_ioctl(dvd->vd_lh, zio->io_cmd,
 434                             (uintptr_t)dkc, FKIOCTL, kcred, NULL);
 435
 436                         if (error == 0) {
 437                                 /*
 438                                  * The ioctl will be done asychronously,
 439                                  * and will call vdev_disk_ioctl_done()
 440                                  * upon completion.
 441                                  */
 442                                 return (ZIO_PIPELINE_STOP);
 443                         }
 444
 445                         if (error == ENOTSUP || error == ENOTTY) {
 446                                 /*
 447                                  * If we get ENOTSUP or ENOTTY, we know that
 448                                  * no future attempts will ever succeed.
 449                                  * In this case we set a persistent bit so
 450                                  * that we don't bother with the ioctl in the
 451                                  * future.
 452                                  */
 453                                 vd->vdev_nowritecache = B_TRUE;
 454                         }
 455                         zio->io_error = error;
 456
 457                         break;
 458
 459                 default:
 460                         zio->io_error = ENOTSUP;
 461                 }
 462
 463                 return (ZIO_PIPELINE_CONTINUE);
 464         }
 465
 466         vdb = kmem_alloc(sizeof (vdev_disk_buf_t), KM_SLEEP);
 467
 468         vdb->vdb_io = zio;
 469         bp = &vdb->vdb_buf;
 470
 471         bioinit(bp);
 472         bp->b_flags = B_BUSY | B_NOCACHE |
 473             (zio->io_type == ZIO_TYPE_READ ? B_READ : B_WRITE);
 474         if (!(zio->io_flags & (ZIO_FLAG_IO_RETRY | ZIO_FLAG_TRYHARD)))
 475                 bp->b_flags |= B_FAILFAST;
 476         bp->b_bcount = zio->io_size;
 477         bp->b_un.b_addr = zio->io_data;
 478         bp->b_lblkno = lbtodb(zio->io_offset);
 479         bp->b_bufsize = zio->io_size;
 480         bp->b_iodone = (int (*)())vdev_disk_io_intr;
 481
 482         /* ldi_strategy() will return non-zero only on programming errors */
 483         VERIFY(ldi_strategy(dvd->vd_lh, bp) == 0);
 484
 485         return (ZIO_PIPELINE_STOP);
 486 }
 487
 488 static void
 489 vdev_disk_io_done(zio_t *zio)
 490 {
 491         vdev_t *vd = zio->io_vd;
 492
 493         /*
 494          * If the device returned EIO, then attempt a DKIOCSTATE ioctl to see if
 495          * the device has been removed.  If this is the case, then we trigger an
 496          * asynchronous removal of the device. Otherwise, probe the device and
 497          * make sure it's still accessible.
 498          */
 499         if (zio->io_error == EIO && !vd->vdev_remove_wanted) {
 500                 vdev_disk_t *dvd = vd->vdev_tsd;
 501                 int state = DKIO_NONE;
 502
 503                 if (ldi_ioctl(dvd->vd_lh, DKIOCSTATE, (intptr_t)&state,
 504                     FKIOCTL, kcred, NULL) == 0 && state != DKIO_INSERTED) {
 505                         /*
 506                          * We post the resource as soon as possible, instead of
 507                          * when the async removal actually happens, because the
 508                          * DE is using this information to discard previous I/O
 509                          * errors.
 510                          */
 511                         zfs_post_remove(zio->io_spa, vd);
 512                         vd->vdev_remove_wanted = B_TRUE;
 513                         spa_async_request(zio->io_spa, SPA_ASYNC_REMOVE);
 514                 } else if (!vd->vdev_delayed_close) {
 515                         vd->vdev_delayed_close = B_TRUE;
 516                 }
 517         }
 518 }
 519
 520 vdev_ops_t vdev_disk_ops = {
 521         vdev_disk_open,
 522         vdev_disk_close,
 523         vdev_default_asize,
 524         vdev_disk_io_start,
 525         vdev_disk_io_done,
 526         NULL,
 527         vdev_disk_hold,
 528         vdev_disk_rele,
 529         VDEV_TYPE_DISK,         /* name of this vdev type */
 530         B_TRUE                  /* leaf vdev */
 531 };
 532
 533 /*
 534  * Given the root disk device devid or pathname, read the label from
 535  * the device, and construct a configuration nvlist.
 536  */
 537 int
 538 vdev_disk_read_rootlabel(char *devpath, char *devid, nvlist_t **config)
 539 {
 540         ldi_handle_t vd_lh;
 541         vdev_label_t *label;
 542         uint64_t s, size;
 543         int l;
 544         ddi_devid_t tmpdevid;
 545         int error = -1;
 546         char *minor_name;
 547
 548         /*
 549          * Read the device label and build the nvlist.
 550          */
 551         if (devid != NULL && ddi_devid_str_decode(devid, &tmpdevid,
 552             &minor_name) == 0) {
 553                 error = ldi_open_by_devid(tmpdevid, minor_name,
 554                     FREAD, kcred, &vd_lh, zfs_li);
 555                 ddi_devid_free(tmpdevid);
 556                 ddi_devid_str_free(minor_name);
 557         }
 558
 559         if (error && (error = ldi_open_by_name(devpath, FREAD, kcred, &vd_lh,
 560             zfs_li)))
 561                 return (error);
 562
 563         if (ldi_get_size(vd_lh, &s)) {
 564                 (void) ldi_close(vd_lh, FREAD, kcred);
 565                 return (EIO);
 566         }
 567
 568         size = P2ALIGN_TYPED(s, sizeof (vdev_label_t), uint64_t);
 569         label = kmem_alloc(sizeof (vdev_label_t), KM_SLEEP);
 570
 571         *config = NULL;
 572         for (l = 0; l < VDEV_LABELS; l++) {
 573                 uint64_t offset, state, txg = 0;
 574
 575                 /* read vdev label */
 576                 offset = vdev_label_offset(size, l, 0);
 577                 if (vdev_disk_physio(vd_lh, (caddr_t)label,
 578                     VDEV_SKIP_SIZE + VDEV_PHYS_SIZE, offset, B_READ) != 0)
 579                         continue;
 580
 581                 if (nvlist_unpack(label->vl_vdev_phys.vp_nvlist,
 582                     sizeof (label->vl_vdev_phys.vp_nvlist), config, 0) != 0) {
 583                         *config = NULL;
 584                         continue;
 585                 }
 586
 587                 if (nvlist_lookup_uint64(*config, ZPOOL_CONFIG_POOL_STATE,
 588                     &state) != 0 || state >= POOL_STATE_DESTROYED) {
 589                         nvlist_free(*config);
 590                         *config = NULL;
 591                         continue;
 592                 }
 593
 594                 if (nvlist_lookup_uint64(*config, ZPOOL_CONFIG_POOL_TXG,
 595                     &txg) != 0 || txg == 0) {
 596                         nvlist_free(*config);
 597                         *config = NULL;
 598                         continue;
 599                 }
 600
 601                 break;
 602         }
 603
 604         kmem_free(label, sizeof (vdev_label_t));
 605         (void) ldi_close(vd_lh, FREAD, kcred);
 606         if (*config == NULL)
 607                 error = EIDRM;
 608
 609         return (error);
 610 }