sys/dev/md/md.c

   1 /*-
   2  * ----------------------------------------------------------------------------
   3  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
   4  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
   5  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
   6  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
   7  * ----------------------------------------------------------------------------
   8  *
   9  * $FreeBSD$
  10  *
  11  */
  12
  13 /*-
  14  * The following functions are based in the vn(4) driver: mdstart_swap(),
  15  * mdstart_vnode(), mdcreate_swap(), mdcreate_vnode() and mddestroy(),
  16  * and as such under the following copyright:
  17  *
  18  * Copyright (c) 1988 University of Utah.
  19  * Copyright (c) 1990, 1993
  20  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  21  * Copyright (c) 2013 The FreeBSD Foundation
  22  * All rights reserved.
  23  *
  24  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
  25  * the Systems Programming Group of the University of Utah Computer
  26  * Science Department.
  27  *
  28  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
  29  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
  30  *
  31  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  32  * modification, are permitted provided that the following conditions
  33  * are met:
  34  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  35  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  36  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  37  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  38  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  39  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  40  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  41  *    without specific prior written permission.
  42  *
  43  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  44  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  45  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  46  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  47  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  48  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  49  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  50  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  51  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  52  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  53  * SUCH DAMAGE.
  54  *
  55  * from: Utah Hdr: vn.c 1.13 94/04/02
  56  *
  57  *      from: @(#)vn.c  8.6 (Berkeley) 4/1/94
  58  * From: src/sys/dev/vn/vn.c,v 1.122 2000/12/16 16:06:03
  59  */
  60
  61 #include "opt_geom.h"
  62 #include "opt_md.h"
  63
  64 #include <sys/param.h>
  65 #include <sys/systm.h>
  66 #include <sys/bio.h>
  67 #include <sys/buf.h>
  68 #include <sys/conf.h>
  69 #include <sys/devicestat.h>
  70 #include <sys/fcntl.h>
  71 #include <sys/kernel.h>
  72 #include <sys/kthread.h>
  73 #include <sys/limits.h>
  74 #include <sys/linker.h>
  75 #include <sys/lock.h>
  76 #include <sys/malloc.h>
  77 #include <sys/mdioctl.h>
  78 #include <sys/mount.h>
  79 #include <sys/mutex.h>
  80 #include <sys/sx.h>
  81 #include <sys/namei.h>
  82 #include <sys/proc.h>
  83 #include <sys/queue.h>
  84 #include <sys/sbuf.h>
  85 #include <sys/sched.h>
  86 #include <sys/sf_buf.h>
  87 #include <sys/sysctl.h>
  88 #include <sys/vnode.h>
  89
  90 #include <geom/geom.h>
  91
  92 #include <vm/vm.h>
  93 #include <vm/vm_param.h>
  94 #include <vm/vm_object.h>
  95 #include <vm/vm_page.h>
  96 #include <vm/vm_pager.h>
  97 #include <vm/swap_pager.h>
  98 #include <vm/uma.h>
  99
 100 #define MD_MODVER 1
 101
 102 #define MD_SHUTDOWN     0x10000         /* Tell worker thread to terminate. */
 103 #define MD_EXITING      0x20000         /* Worker thread is exiting. */
 104
 105 #ifndef MD_NSECT
 106 #define MD_NSECT (10000 * 2)
 107 #endif
 108
 109 static MALLOC_DEFINE(M_MD, "md_disk", "Memory Disk");
 110 static MALLOC_DEFINE(M_MDSECT, "md_sectors", "Memory Disk Sectors");
 111
 112 static int md_debug;
 113 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, mddebug, CTLFLAG_RW, &md_debug, 0, "");
 114 static int md_malloc_wait;
 115 SYSCTL_INT(_vm, OID_AUTO, md_malloc_wait, CTLFLAG_RW, &md_malloc_wait, 0, "");
 116
 117 #if defined(MD_ROOT) && defined(MD_ROOT_SIZE)
 118 /*
 119  * Preloaded image gets put here.
 120  * Applications that patch the object with the image can determine
 121  * the size looking at the start and end markers (strings),
 122  * so we want them contiguous.
 123  */
 124 static struct {
 125         u_char start[MD_ROOT_SIZE*1024];
 126         u_char end[128];
 127 } mfs_root = {
 128         .start = "MFS Filesystem goes here",
 129         .end = "MFS Filesystem had better STOP here",
 130 };
 131 #endif
 132
 133 static g_init_t g_md_init;
 134 static g_fini_t g_md_fini;
 135 static g_start_t g_md_start;
 136 static g_access_t g_md_access;
 137 static void g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent,
 138     struct g_geom *gp, struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp);
 139
 140 static struct cdev *status_dev = 0;
 141 static struct sx md_sx;
 142 static struct unrhdr *md_uh;
 143
 144 static d_ioctl_t mdctlioctl;
 145
 146 static struct cdevsw mdctl_cdevsw = {
 147         .d_version =    D_VERSION,
 148         .d_ioctl =      mdctlioctl,
 149         .d_name =       MD_NAME,
 150 };
 151
 152 struct g_class g_md_class = {
 153         .name = "MD",
 154         .version = G_VERSION,
 155         .init = g_md_init,
 156         .fini = g_md_fini,
 157         .start = g_md_start,
 158         .access = g_md_access,
 159         .dumpconf = g_md_dumpconf,
 160 };
 161
 162 DECLARE_GEOM_CLASS(g_md_class, g_md);
 163
 164
 165 static LIST_HEAD(, md_s) md_softc_list = LIST_HEAD_INITIALIZER(md_softc_list);
 166
 167 #define NINDIR  (PAGE_SIZE / sizeof(uintptr_t))
 168 #define NMASK   (NINDIR-1)
 169 static int nshift;
 170
 171 static int md_vnode_pbuf_freecnt;
 172
 173 struct indir {
 174         uintptr_t       *array;
 175         u_int           total;
 176         u_int           used;
 177         u_int           shift;
 178 };
 179
 180 struct md_s {
 181         int unit;
 182         LIST_ENTRY(md_s) list;
 183         struct bio_queue_head bio_queue;
 184         struct mtx queue_mtx;
 185         struct cdev *dev;
 186         enum md_types type;
 187         off_t mediasize;
 188         unsigned sectorsize;
 189         unsigned opencount;
 190         unsigned fwheads;
 191         unsigned fwsectors;
 192         unsigned flags;
 193         char name[20];
 194         struct proc *procp;
 195         struct g_geom *gp;
 196         struct g_provider *pp;
 197         int (*start)(struct md_s *sc, struct bio *bp);
 198         struct devstat *devstat;
 199
 200         /* MD_MALLOC related fields */
 201         struct indir *indir;
 202         uma_zone_t uma;
 203
 204         /* MD_PRELOAD related fields */
 205         u_char *pl_ptr;
 206         size_t pl_len;
 207
 208         /* MD_VNODE related fields */
 209         struct vnode *vnode;
 210         char file[PATH_MAX];
 211         struct ucred *cred;
 212
 213         /* MD_SWAP related fields */
 214         vm_object_t object;
 215 };
 216
 217 static struct indir *
 218 new_indir(u_int shift)
 219 {
 220         struct indir *ip;
 221
 222         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT)
 223             | M_ZERO);
 224         if (ip == NULL)
 225                 return (NULL);
 226         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 227             M_MDSECT, (md_malloc_wait ? M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
 228         if (ip->array == NULL) {
 229                 free(ip, M_MD);
 230                 return (NULL);
 231         }
 232         ip->total = NINDIR;
 233         ip->shift = shift;
 234         return (ip);
 235 }
 236
 237 static void
 238 del_indir(struct indir *ip)
 239 {
 240
 241         free(ip->array, M_MDSECT);
 242         free(ip, M_MD);
 243 }
 244
 245 static void
 246 destroy_indir(struct md_s *sc, struct indir *ip)
 247 {
 248         int i;
 249
 250         for (i = 0; i < NINDIR; i++) {
 251                 if (!ip->array[i])
 252                         continue;
 253                 if (ip->shift)
 254                         destroy_indir(sc, (struct indir*)(ip->array[i]));
 255                 else if (ip->array[i] > 255)
 256                         uma_zfree(sc->uma, (void *)(ip->array[i]));
 257         }
 258         del_indir(ip);
 259 }
 260
 261 /*
 262  * This function does the math and allocates the top level "indir" structure
 263  * for a device of "size" sectors.
 264  */
 265
 266 static struct indir *
 267 dimension(off_t size)
 268 {
 269         off_t rcnt;
 270         struct indir *ip;
 271         int layer;
 272
 273         rcnt = size;
 274         layer = 0;
 275         while (rcnt > NINDIR) {
 276                 rcnt /= NINDIR;
 277                 layer++;
 278         }
 279
 280         /*
 281          * XXX: the top layer is probably not fully populated, so we allocate
 282          * too much space for ip->array in here.
 283          */
 284         ip = malloc(sizeof *ip, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
 285         ip->array = malloc(sizeof(uintptr_t) * NINDIR,
 286             M_MDSECT, M_WAITOK | M_ZERO);
 287         ip->total = NINDIR;
 288         ip->shift = layer * nshift;
 289         return (ip);
 290 }
 291
 292 /*
 293  * Read a given sector
 294  */
 295
 296 static uintptr_t
 297 s_read(struct indir *ip, off_t offset)
 298 {
 299         struct indir *cip;
 300         int idx;
 301         uintptr_t up;
 302
 303         if (md_debug > 1)
 304                 printf("s_read(%jd)\n", (intmax_t)offset);
 305         up = 0;
 306         for (cip = ip; cip != NULL;) {
 307                 if (cip->shift) {
 308                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 309                         up = cip->array[idx];
 310                         cip = (struct indir *)up;
 311                         continue;
 312                 }
 313                 idx = offset & NMASK;
 314                 return (cip->array[idx]);
 315         }
 316         return (0);
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Write a given sector, prune the tree if the value is 0
 321  */
 322
 323 static int
 324 s_write(struct indir *ip, off_t offset, uintptr_t ptr)
 325 {
 326         struct indir *cip, *lip[10];
 327         int idx, li;
 328         uintptr_t up;
 329
 330         if (md_debug > 1)
 331                 printf("s_write(%jd, %p)\n", (intmax_t)offset, (void *)ptr);
 332         up = 0;
 333         li = 0;
 334         cip = ip;
 335         for (;;) {
 336                 lip[li++] = cip;
 337                 if (cip->shift) {
 338                         idx = (offset >> cip->shift) & NMASK;
 339                         up = cip->array[idx];
 340                         if (up != 0) {
 341                                 cip = (struct indir *)up;
 342                                 continue;
 343                         }
 344                         /* Allocate branch */
 345                         cip->array[idx] =
 346                             (uintptr_t)new_indir(cip->shift - nshift);
 347                         if (cip->array[idx] == 0)
 348                                 return (ENOSPC);
 349                         cip->used++;
 350                         up = cip->array[idx];
 351                         cip = (struct indir *)up;
 352                         continue;
 353                 }
 354                 /* leafnode */
 355                 idx = offset & NMASK;
 356                 up = cip->array[idx];
 357                 if (up != 0)
 358                         cip->used--;
 359                 cip->array[idx] = ptr;
 360                 if (ptr != 0)
 361                         cip->used++;
 362                 break;
 363         }
 364         if (cip->used != 0 || li == 1)
 365                 return (0);
 366         li--;
 367         while (cip->used == 0 && cip != ip) {
 368                 li--;
 369                 idx = (offset >> lip[li]->shift) & NMASK;
 370                 up = lip[li]->array[idx];
 371                 KASSERT(up == (uintptr_t)cip, ("md screwed up"));
 372                 del_indir(cip);
 373                 lip[li]->array[idx] = 0;
 374                 lip[li]->used--;
 375                 cip = lip[li];
 376         }
 377         return (0);
 378 }
 379
 380
 381 static int
 382 g_md_access(struct g_provider *pp, int r, int w, int e)
 383 {
 384         struct md_s *sc;
 385
 386         sc = pp->geom->softc;
 387         if (sc == NULL) {
 388                 if (r <= 0 && w <= 0 && e <= 0)
 389                         return (0);
 390                 return (ENXIO);
 391         }
 392         r += pp->acr;
 393         w += pp->acw;
 394         e += pp->ace;
 395         if ((sc->flags & MD_READONLY) != 0 && w > 0)
 396                 return (EROFS);
 397         if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) == 0 && (r + w + e) > 0) {
 398                 sc->opencount = 1;
 399         } else if ((pp->acr + pp->acw + pp->ace) > 0 && (r + w + e) == 0) {
 400                 sc->opencount = 0;
 401         }
 402         return (0);
 403 }
 404
 405 static void
 406 g_md_start(struct bio *bp)
 407 {
 408         struct md_s *sc;
 409
 410         sc = bp->bio_to->geom->softc;
 411         if ((bp->bio_cmd == BIO_READ) || (bp->bio_cmd == BIO_WRITE))
 412                 devstat_start_transaction_bio(sc->devstat, bp);
 413         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 414         bioq_disksort(&sc->bio_queue, bp);
 415         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 416         wakeup(sc);
 417 }
 418
 419 #define MD_MALLOC_MOVE_ZERO     1
 420 #define MD_MALLOC_MOVE_FILL     2
 421 #define MD_MALLOC_MOVE_READ     3
 422 #define MD_MALLOC_MOVE_WRITE    4
 423 #define MD_MALLOC_MOVE_CMP      5
 424
 425 static int
 426 md_malloc_move(vm_page_t **mp, int *ma_offs, unsigned sectorsize,
 427     void *ptr, u_char fill, int op)
 428 {
 429         struct sf_buf *sf;
 430         vm_page_t m, *mp1;
 431         char *p, first;
 432         off_t *uc;
 433         unsigned n;
 434         int error, i, ma_offs1, sz, first_read;
 435
 436         m = NULL;
 437         error = 0;
 438         sf = NULL;
 439         /* if (op == MD_MALLOC_MOVE_CMP) { gcc */
 440                 first = 0;
 441                 first_read = 0;
 442                 uc = ptr;
 443                 mp1 = *mp;
 444                 ma_offs1 = *ma_offs;
 445         /* } */
 446         sched_pin();
 447         for (n = sectorsize; n != 0; n -= sz) {
 448                 sz = imin(PAGE_SIZE - *ma_offs, n);
 449                 if (m != **mp) {
 450                         if (sf != NULL)
 451                                 sf_buf_free(sf);
 452                         m = **mp;
 453                         sf = sf_buf_alloc(m, SFB_CPUPRIVATE |
 454                             (md_malloc_wait ? 0 : SFB_NOWAIT));
 455                         if (sf == NULL) {
 456                                 error = ENOMEM;
 457                                 break;
 458                         }
 459                 }
 460                 p = (char *)sf_buf_kva(sf) + *ma_offs;
 461                 switch (op) {
 462                 case MD_MALLOC_MOVE_ZERO:
 463                         bzero(p, sz);
 464                         break;
 465                 case MD_MALLOC_MOVE_FILL:
 466                         memset(p, fill, sz);
 467                         break;
 468                 case MD_MALLOC_MOVE_READ:
 469                         bcopy(ptr, p, sz);
 470                         cpu_flush_dcache(p, sz);
 471                         break;
 472                 case MD_MALLOC_MOVE_WRITE:
 473                         bcopy(p, ptr, sz);
 474                         break;
 475                 case MD_MALLOC_MOVE_CMP:
 476                         for (i = 0; i < sz; i++, p++) {
 477                                 if (!first_read) {
 478                                         *uc = (u_char)*p;
 479                                         first = *p;
 480                                         first_read = 1;
 481                                 } else if (*p != first) {
 482                                         error = EDOOFUS;
 483                                         break;
 484                                 }
 485                         }
 486                         break;
 487                 default:
 488                         KASSERT(0, ("md_malloc_move unknown op %d\n", op));
 489                         break;
 490                 }
 491                 if (error != 0)
 492                         break;
 493                 *ma_offs += sz;
 494                 *ma_offs %= PAGE_SIZE;
 495                 if (*ma_offs == 0)
 496                         (*mp)++;
 497                 ptr = (char *)ptr + sz;
 498         }
 499
 500         if (sf != NULL)
 501                 sf_buf_free(sf);
 502         sched_unpin();
 503         if (op == MD_MALLOC_MOVE_CMP && error != 0) {
 504                 *mp = mp1;
 505                 *ma_offs = ma_offs1;
 506         }
 507         return (error);
 508 }
 509
 510 static int
 511 mdstart_malloc(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 512 {
 513         u_char *dst;
 514         vm_page_t *m;
 515         int i, error, error1, ma_offs, notmapped;
 516         off_t secno, nsec, uc;
 517         uintptr_t sp, osp;
 518
 519         switch (bp->bio_cmd) {
 520         case BIO_READ:
 521         case BIO_WRITE:
 522         case BIO_DELETE:
 523                 break;
 524         default:
 525                 return (EOPNOTSUPP);
 526         }
 527
 528         notmapped = (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0;
 529         if (notmapped) {
 530                 m = bp->bio_ma;
 531                 ma_offs = bp->bio_ma_offset;
 532                 dst = NULL;
 533         } else {
 534                 dst = bp->bio_data;
 535         }
 536
 537         nsec = bp->bio_length / sc->sectorsize;
 538         secno = bp->bio_offset / sc->sectorsize;
 539         error = 0;
 540         while (nsec--) {
 541                 osp = s_read(sc->indir, secno);
 542                 if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 543                         if (osp != 0)
 544                                 error = s_write(sc->indir, secno, 0);
 545                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
 546                         if (osp == 0) {
 547                                 if (notmapped) {
 548                                         error = md_malloc_move(&m, &ma_offs,
 549                                             sc->sectorsize, NULL, 0,
 550                                             MD_MALLOC_MOVE_ZERO);
 551                                 } else
 552                                         bzero(dst, sc->sectorsize);
 553                         } else if (osp <= 255) {
 554                                 if (notmapped) {
 555                                         error = md_malloc_move(&m, &ma_offs,
 556                                             sc->sectorsize, NULL, osp,
 557                                             MD_MALLOC_MOVE_FILL);
 558                                 } else
 559                                         memset(dst, osp, sc->sectorsize);
 560                         } else {
 561                                 if (notmapped) {
 562                                         error = md_malloc_move(&m, &ma_offs,
 563                                             sc->sectorsize, (void *)osp, 0,
 564                                             MD_MALLOC_MOVE_READ);
 565                                 } else {
 566                                         bcopy((void *)osp, dst, sc->sectorsize);
 567                                         cpu_flush_dcache(dst, sc->sectorsize);
 568                                 }
 569                         }
 570                         osp = 0;
 571                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
 572                         if (sc->flags & MD_COMPRESS) {
 573                                 if (notmapped) {
 574                                         error1 = md_malloc_move(&m, &ma_offs,
 575                                             sc->sectorsize, &uc, 0,
 576                                             MD_MALLOC_MOVE_CMP);
 577                                         i = error1 == 0 ? sc->sectorsize : 0;
 578                                 } else {
 579                                         uc = dst[0];
 580                                         for (i = 1; i < sc->sectorsize; i++) {
 581                                                 if (dst[i] != uc)
 582                                                         break;
 583                                         }
 584                                 }
 585                         } else {
 586                                 i = 0;
 587                                 uc = 0;
 588                         }
 589                         if (i == sc->sectorsize) {
 590                                 if (osp != uc)
 591                                         error = s_write(sc->indir, secno, uc);
 592                         } else {
 593                                 if (osp <= 255) {
 594                                         sp = (uintptr_t)uma_zalloc(sc->uma,
 595                                             md_malloc_wait ? M_WAITOK :
 596                                             M_NOWAIT);
 597                                         if (sp == 0) {
 598                                                 error = ENOSPC;
 599                                                 break;
 600                                         }
 601                                         if (notmapped) {
 602                                                 error = md_malloc_move(&m,
 603                                                     &ma_offs, sc->sectorsize,
 604                                                     (void *)sp, 0,
 605                                                     MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 606                                         } else {
 607                                                 bcopy(dst, (void *)sp,
 608                                                     sc->sectorsize);
 609                                         }
 610                                         error = s_write(sc->indir, secno, sp);
 611                                 } else {
 612                                         if (notmapped) {
 613                                                 error = md_malloc_move(&m,
 614                                                     &ma_offs, sc->sectorsize,
 615                                                     (void *)osp, 0,
 616                                                     MD_MALLOC_MOVE_WRITE);
 617                                         } else {
 618                                                 bcopy(dst, (void *)osp,
 619                                                     sc->sectorsize);
 620                                         }
 621                                         osp = 0;
 622                                 }
 623                         }
 624                 } else {
 625                         error = EOPNOTSUPP;
 626                 }
 627                 if (osp > 255)
 628                         uma_zfree(sc->uma, (void*)osp);
 629                 if (error != 0)
 630                         break;
 631                 secno++;
 632                 if (!notmapped)
 633                         dst += sc->sectorsize;
 634         }
 635         bp->bio_resid = 0;
 636         return (error);
 637 }
 638
 639 static int
 640 mdstart_preload(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 641 {
 642
 643         switch (bp->bio_cmd) {
 644         case BIO_READ:
 645                 bcopy(sc->pl_ptr + bp->bio_offset, bp->bio_data,
 646                     bp->bio_length);
 647                 cpu_flush_dcache(bp->bio_data, bp->bio_length);
 648                 break;
 649         case BIO_WRITE:
 650                 bcopy(bp->bio_data, sc->pl_ptr + bp->bio_offset,
 651                     bp->bio_length);
 652                 break;
 653         }
 654         bp->bio_resid = 0;
 655         return (0);
 656 }
 657
 658 static int
 659 mdstart_vnode(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 660 {
 661         int error, vfslocked;
 662         struct uio auio;
 663         struct iovec aiov;
 664         struct mount *mp;
 665         struct vnode *vp;
 666         struct buf *pb;
 667         struct thread *td;
 668         off_t end, zerosize;
 669
 670         switch (bp->bio_cmd) {
 671         case BIO_READ:
 672         case BIO_WRITE:
 673         case BIO_DELETE:
 674         case BIO_FLUSH:
 675                 break;
 676         default:
 677                 return (EOPNOTSUPP);
 678         }
 679
 680         td = curthread;
 681         vp = sc->vnode;
 682
 683         /*
 684          * VNODE I/O
 685          *
 686          * If an error occurs, we set BIO_ERROR but we do not set
 687          * B_INVAL because (for a write anyway), the buffer is
 688          * still valid.
 689          */
 690
 691         if (bp->bio_cmd == BIO_FLUSH) {
 692                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 693                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 694                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 695                 error = VOP_FSYNC(vp, MNT_WAIT, td);
 696                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 697                 vn_finished_write(mp);
 698                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 699                 return (error);
 700         }
 701
 702         bzero(&auio, sizeof(auio));
 703
 704         /*
 705          * Special case for BIO_DELETE.  On the surface, this is very
 706          * similar to BIO_WRITE, except that we write from our own
 707          * fixed-length buffer, so we have to loop.  The net result is
 708          * that the two cases end up having very little in common.
 709          */
 710         if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 711                 zerosize = ZERO_REGION_SIZE -
 712                     (ZERO_REGION_SIZE % sc->sectorsize);
 713                 auio.uio_iov = &aiov;
 714                 auio.uio_iovcnt = 1;
 715                 auio.uio_offset = (vm_ooffset_t)bp->bio_offset;
 716                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 717                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 718                 auio.uio_td = td;
 719                 end = bp->bio_offset + bp->bio_length;
 720                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 721                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 722                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 723                 error = 0;
 724                 while (auio.uio_offset < end) {
 725                         aiov.iov_base = __DECONST(void *, zero_region);
 726                         aiov.iov_len = end - auio.uio_offset;
 727                         if (aiov.iov_len > zerosize)
 728                                 aiov.iov_len = zerosize;
 729                         auio.uio_resid = aiov.iov_len;
 730                         error = VOP_WRITE(vp, &auio,
 731                             sc->flags & MD_ASYNC ? 0 : IO_SYNC, sc->cred);
 732                         if (error != 0)
 733                                 break;
 734                 }
 735                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 736                 vn_finished_write(mp);
 737                 bp->bio_resid = end - auio.uio_offset;
 738                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 739                 return (error);
 740         }
 741
 742         KASSERT(bp->bio_length <= MAXPHYS, ("bio_length %jd",
 743             (uintmax_t)bp->bio_length));
 744         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) == 0) {
 745                 pb = NULL;
 746                 aiov.iov_base = bp->bio_data;
 747         } else {
 748                 pb = getpbuf(&md_vnode_pbuf_freecnt);
 749                 pmap_qenter((vm_offset_t)pb->b_data, bp->bio_ma, bp->bio_ma_n);
 750                 aiov.iov_base = (void *)((vm_offset_t)pb->b_data +
 751                     bp->bio_ma_offset);
 752         }
 753         aiov.iov_len = bp->bio_length;
 754         auio.uio_iov = &aiov;
 755         auio.uio_iovcnt = 1;
 756         auio.uio_offset = (vm_ooffset_t)bp->bio_offset;
 757         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
 758         if (bp->bio_cmd == BIO_READ)
 759                 auio.uio_rw = UIO_READ;
 760         else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE)
 761                 auio.uio_rw = UIO_WRITE;
 762         else
 763                 panic("wrong BIO_OP in mdstart_vnode");
 764         auio.uio_resid = bp->bio_length;
 765         auio.uio_td = td;
 766         /*
 767          * When reading set IO_DIRECT to try to avoid double-caching
 768          * the data.  When writing IO_DIRECT is not optimal.
 769          */
 770         vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(vp->v_mount);
 771         if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
 772                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 773                 error = VOP_READ(vp, &auio, IO_DIRECT, sc->cred);
 774                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 775         } else {
 776                 (void) vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
 777                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
 778                 error = VOP_WRITE(vp, &auio, sc->flags & MD_ASYNC ? 0 : IO_SYNC,
 779                     sc->cred);
 780                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
 781                 vn_finished_write(mp);
 782         }
 783         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
 784                 pmap_qremove((vm_offset_t)pb->b_data, bp->bio_ma_n);
 785                 relpbuf(pb, &md_vnode_pbuf_freecnt);
 786         }
 787         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
 788         bp->bio_resid = auio.uio_resid;
 789         return (error);
 790 }
 791
 792 static int
 793 mdstart_swap(struct md_s *sc, struct bio *bp)
 794 {
 795         vm_page_t m;
 796         u_char *p;
 797         vm_pindex_t i, lastp;
 798         int rv, ma_offs, offs, len, lastend;
 799
 800         switch (bp->bio_cmd) {
 801         case BIO_READ:
 802         case BIO_WRITE:
 803         case BIO_DELETE:
 804                 break;
 805         default:
 806                 return (EOPNOTSUPP);
 807         }
 808
 809         p = bp->bio_data;
 810         ma_offs = (bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) == 0 ? 0 : bp->bio_ma_offset;
 811
 812         /*
 813          * offs is the offset at which to start operating on the
 814          * next (ie, first) page.  lastp is the last page on
 815          * which we're going to operate.  lastend is the ending
 816          * position within that last page (ie, PAGE_SIZE if
 817          * we're operating on complete aligned pages).
 818          */
 819         offs = bp->bio_offset % PAGE_SIZE;
 820         lastp = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) / PAGE_SIZE;
 821         lastend = (bp->bio_offset + bp->bio_length - 1) % PAGE_SIZE + 1;
 822
 823         rv = VM_PAGER_OK;
 824         VM_OBJECT_LOCK(sc->object);
 825         vm_object_pip_add(sc->object, 1);
 826         for (i = bp->bio_offset / PAGE_SIZE; i <= lastp; i++) {
 827                 len = ((i == lastp) ? lastend : PAGE_SIZE) - offs;
 828                 m = vm_page_grab(sc->object, i, VM_ALLOC_NORMAL |
 829                     VM_ALLOC_RETRY);
 830                 if (bp->bio_cmd == BIO_READ) {
 831                         if (m->valid == VM_PAGE_BITS_ALL)
 832                                 rv = VM_PAGER_OK;
 833                         else
 834                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1, 0);
 835                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
 836                                 vm_page_wakeup(m);
 837                                 break;
 838                         } else if (rv == VM_PAGER_FAIL) {
 839                                 /*
 840                                  * Pager does not have the page.  Zero
 841                                  * the allocated page, and mark it as
 842                                  * valid. Do not set dirty, the page
 843                                  * can be recreated if thrown out.
 844                                  */
 845                                 pmap_zero_page(m);
 846                                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 847                         }
 848                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
 849                                 pmap_copy_pages(&m, offs, bp->bio_ma,
 850                                     ma_offs, len);
 851                         } else {
 852                                 physcopyout(VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, p, len);
 853                                 cpu_flush_dcache(p, len);
 854                         }
 855                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE) {
 856                         if (len != PAGE_SIZE && m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
 857                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1, 0);
 858                         else
 859                                 rv = VM_PAGER_OK;
 860                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
 861                                 vm_page_wakeup(m);
 862                                 break;
 863                         }
 864                         if ((bp->bio_flags & BIO_UNMAPPED) != 0) {
 865                                 pmap_copy_pages(bp->bio_ma, ma_offs, &m,
 866                                     offs, len);
 867                         } else {
 868                                 physcopyin(p, VM_PAGE_TO_PHYS(m) + offs, len);
 869                         }
 870                         m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 871                 } else if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE) {
 872                         if (len != PAGE_SIZE && m->valid != VM_PAGE_BITS_ALL)
 873                                 rv = vm_pager_get_pages(sc->object, &m, 1, 0);
 874                         else
 875                                 rv = VM_PAGER_OK;
 876                         if (rv == VM_PAGER_ERROR) {
 877                                 vm_page_wakeup(m);
 878                                 break;
 879                         }
 880                         if (len != PAGE_SIZE) {
 881                                 pmap_zero_page_area(m, offs, len);
 882                                 vm_page_clear_dirty(m, offs, len);
 883                                 m->valid = VM_PAGE_BITS_ALL;
 884                         } else
 885                                 vm_pager_page_unswapped(m);
 886                 }
 887                 vm_page_wakeup(m);
 888                 vm_page_lock(m);
 889                 if (bp->bio_cmd == BIO_DELETE && len == PAGE_SIZE)
 890                         vm_page_free(m);
 891                 else
 892                         vm_page_activate(m);
 893                 vm_page_unlock(m);
 894                 if (bp->bio_cmd == BIO_WRITE)
 895                         vm_page_dirty(m);
 896
 897                 /* Actions on further pages start at offset 0 */
 898                 p += PAGE_SIZE - offs;
 899                 offs = 0;
 900                 ma_offs += len;
 901         }
 902         vm_object_pip_subtract(sc->object, 1);
 903         VM_OBJECT_UNLOCK(sc->object);
 904         return (rv != VM_PAGER_ERROR ? 0 : ENOSPC);
 905 }
 906
 907 static void
 908 md_kthread(void *arg)
 909 {
 910         struct md_s *sc;
 911         struct bio *bp;
 912         int error;
 913
 914         sc = arg;
 915         thread_lock(curthread);
 916         sched_prio(curthread, PRIBIO);
 917         thread_unlock(curthread);
 918         if (sc->type == MD_VNODE)
 919                 curthread->td_pflags |= TDP_NORUNNINGBUF;
 920
 921         for (;;) {
 922                 mtx_lock(&sc->queue_mtx);
 923                 if (sc->flags & MD_SHUTDOWN) {
 924                         sc->flags |= MD_EXITING;
 925                         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 926                         kproc_exit(0);
 927                 }
 928                 bp = bioq_takefirst(&sc->bio_queue);
 929                 if (!bp) {
 930                         msleep(sc, &sc->queue_mtx, PRIBIO | PDROP, "mdwait", 0);
 931                         continue;
 932                 }
 933                 mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
 934                 if (bp->bio_cmd == BIO_GETATTR) {
 935                         if ((sc->fwsectors && sc->fwheads &&
 936                             (g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwsectors",
 937                             sc->fwsectors) ||
 938                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::fwheads",
 939                             sc->fwheads))) ||
 940                             g_handleattr_int(bp, "GEOM::candelete", 1))
 941                                 error = -1;
 942                         else
 943                                 error = EOPNOTSUPP;
 944                 } else {
 945                         error = sc->start(sc, bp);
 946                 }
 947
 948                 if (error != -1) {
 949                         bp->bio_completed = bp->bio_length;
 950                         if ((bp->bio_cmd == BIO_READ) || (bp->bio_cmd == BIO_WRITE))
 951                                 devstat_end_transaction_bio(sc->devstat, bp);
 952                         g_io_deliver(bp, error);
 953                 }
 954         }
 955 }
 956
 957 static struct md_s *
 958 mdfind(int unit)
 959 {
 960         struct md_s *sc;
 961
 962         LIST_FOREACH(sc, &md_softc_list, list) {
 963                 if (sc->unit == unit)
 964                         break;
 965         }
 966         return (sc);
 967 }
 968
 969 static struct md_s *
 970 mdnew(int unit, int *errp, enum md_types type)
 971 {
 972         struct md_s *sc;
 973         int error;
 974
 975         *errp = 0;
 976         if (unit == -1)
 977                 unit = alloc_unr(md_uh);
 978         else
 979                 unit = alloc_unr_specific(md_uh, unit);
 980
 981         if (unit == -1) {
 982                 *errp = EBUSY;
 983                 return (NULL);
 984         }
 985
 986         sc = (struct md_s *)malloc(sizeof *sc, M_MD, M_WAITOK | M_ZERO);
 987         sc->type = type;
 988         bioq_init(&sc->bio_queue);
 989         mtx_init(&sc->queue_mtx, "md bio queue", NULL, MTX_DEF);
 990         sc->unit = unit;
 991         sprintf(sc->name, "md%d", unit);
 992         LIST_INSERT_HEAD(&md_softc_list, sc, list);
 993         error = kproc_create(md_kthread, sc, &sc->procp, 0, 0,"%s", sc->name);
 994         if (error == 0)
 995                 return (sc);
 996         LIST_REMOVE(sc, list);
 997         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
 998         free_unr(md_uh, sc->unit);
 999         free(sc, M_MD);
1000         *errp = error;
1001         return (NULL);
1002 }
1003
1004 static void
1005 mdinit(struct md_s *sc)
1006 {
1007         struct g_geom *gp;
1008         struct g_provider *pp;
1009
1010         g_topology_lock();
1011         gp = g_new_geomf(&g_md_class, "md%d", sc->unit);
1012         gp->softc = sc;
1013         pp = g_new_providerf(gp, "md%d", sc->unit);
1014         pp->mediasize = sc->mediasize;
1015         pp->sectorsize = sc->sectorsize;
1016         switch (sc->type) {
1017         case MD_MALLOC:
1018         case MD_VNODE:
1019         case MD_SWAP:
1020                 pp->flags |= G_PF_ACCEPT_UNMAPPED;
1021                 break;
1022         case MD_PRELOAD:
1023                 break;
1024         }
1025         sc->gp = gp;
1026         sc->pp = pp;
1027         g_error_provider(pp, 0);
1028         g_topology_unlock();
1029         sc->devstat = devstat_new_entry("md", sc->unit, sc->sectorsize,
1030             DEVSTAT_ALL_SUPPORTED, DEVSTAT_TYPE_DIRECT, DEVSTAT_PRIORITY_MAX);
1031 }
1032
1033 static int
1034 mdcreate_malloc(struct md_s *sc, struct md_ioctl *mdio)
1035 {
1036         uintptr_t sp;
1037         int error;
1038         off_t u;
1039
1040         error = 0;
1041         if (mdio->md_options & ~(MD_AUTOUNIT | MD_COMPRESS | MD_RESERVE))
1042                 return (EINVAL);
1043         if (mdio->md_sectorsize != 0 && !powerof2(mdio->md_sectorsize))
1044                 return (EINVAL);
1045         /* Compression doesn't make sense if we have reserved space */
1046         if (mdio->md_options & MD_RESERVE)
1047                 mdio->md_options &= ~MD_COMPRESS;
1048         if (mdio->md_fwsectors != 0)
1049                 sc->fwsectors = mdio->md_fwsectors;
1050         if (mdio->md_fwheads != 0)
1051                 sc->fwheads = mdio->md_fwheads;
1052         sc->flags = mdio->md_options & (MD_COMPRESS | MD_FORCE);
1053         sc->indir = dimension(sc->mediasize / sc->sectorsize);
1054         sc->uma = uma_zcreate(sc->name, sc->sectorsize, NULL, NULL, NULL, NULL,
1055             0x1ff, 0);
1056         if (mdio->md_options & MD_RESERVE) {
1057                 off_t nsectors;
1058
1059                 nsectors = sc->mediasize / sc->sectorsize;
1060                 for (u = 0; u < nsectors; u++) {
1061                         sp = (uintptr_t)uma_zalloc(sc->uma, (md_malloc_wait ?
1062                             M_WAITOK : M_NOWAIT) | M_ZERO);
1063                         if (sp != 0)
1064                                 error = s_write(sc->indir, u, sp);
1065                         else
1066                                 error = ENOMEM;
1067                         if (error != 0)
1068                                 break;
1069                 }
1070         }
1071         return (error);
1072 }
1073
1074
1075 static int
1076 mdsetcred(struct md_s *sc, struct ucred *cred)
1077 {
1078         char *tmpbuf;
1079         int error = 0;
1080
1081         /*
1082          * Set credits in our softc
1083          */
1084
1085         if (sc->cred)
1086                 crfree(sc->cred);
1087         sc->cred = crhold(cred);
1088
1089         /*
1090          * Horrible kludge to establish credentials for NFS  XXX.
1091          */
1092
1093         if (sc->vnode) {
1094                 struct uio auio;
1095                 struct iovec aiov;
1096
1097                 tmpbuf = malloc(sc->sectorsize, M_TEMP, M_WAITOK);
1098                 bzero(&auio, sizeof(auio));
1099
1100                 aiov.iov_base = tmpbuf;
1101                 aiov.iov_len = sc->sectorsize;
1102                 auio.uio_iov = &aiov;
1103                 auio.uio_iovcnt = 1;
1104                 auio.uio_offset = 0;
1105                 auio.uio_rw = UIO_READ;
1106                 auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1107                 auio.uio_resid = aiov.iov_len;
1108                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1109                 error = VOP_READ(sc->vnode, &auio, 0, sc->cred);
1110                 VOP_UNLOCK(sc->vnode, 0);
1111                 free(tmpbuf, M_TEMP);
1112         }
1113         return (error);
1114 }
1115
1116 static int
1117 mdcreate_vnode(struct md_s *sc, struct md_ioctl *mdio, struct thread *td)
1118 {
1119         struct vattr vattr;
1120         struct nameidata nd;
1121         char *fname;
1122         int error, flags, vfslocked;
1123
1124         /*
1125          * Kernel-originated requests must have the filename appended
1126          * to the mdio structure to protect against malicious software.
1127          */
1128         fname = mdio->md_file;
1129         if ((void *)fname != (void *)(mdio + 1)) {
1130                 error = copyinstr(fname, sc->file, sizeof(sc->file), NULL);
1131                 if (error != 0)
1132                         return (error);
1133         } else
1134                 strlcpy(sc->file, fname, sizeof(sc->file));
1135
1136         /*
1137          * If the user specified that this is a read only device, don't
1138          * set the FWRITE mask before trying to open the backing store.
1139          */
1140         flags = FREAD | ((mdio->md_options & MD_READONLY) ? 0 : FWRITE);
1141         NDINIT(&nd, LOOKUP, FOLLOW | MPSAFE, UIO_SYSSPACE, sc->file, td);
1142         error = vn_open(&nd, &flags, 0, NULL);
1143         if (error != 0)
1144                 return (error);
1145         vfslocked = NDHASGIANT(&nd);
1146         NDFREE(&nd, NDF_ONLY_PNBUF);
1147         if (nd.ni_vp->v_type != VREG) {
1148                 error = EINVAL;
1149                 goto bad;
1150         }
1151         error = VOP_GETATTR(nd.ni_vp, &vattr, td->td_ucred);
1152         if (error != 0)
1153                 goto bad;
1154         if (VOP_ISLOCKED(nd.ni_vp) != LK_EXCLUSIVE) {
1155                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
1156                 if (nd.ni_vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
1157                         /* Forced unmount. */
1158                         error = EBADF;
1159                         goto bad;
1160                 }
1161         }
1162         nd.ni_vp->v_vflag |= VV_MD;
1163         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1164
1165         if (mdio->md_fwsectors != 0)
1166                 sc->fwsectors = mdio->md_fwsectors;
1167         if (mdio->md_fwheads != 0)
1168                 sc->fwheads = mdio->md_fwheads;
1169         sc->flags = mdio->md_options & (MD_FORCE | MD_ASYNC);
1170         if (!(flags & FWRITE))
1171                 sc->flags |= MD_READONLY;
1172         sc->vnode = nd.ni_vp;
1173
1174         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1175         if (error != 0) {
1176                 sc->vnode = NULL;
1177                 vn_lock(nd.ni_vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1178                 nd.ni_vp->v_vflag &= ~VV_MD;
1179                 goto bad;
1180         }
1181         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1182         return (0);
1183 bad:
1184         VOP_UNLOCK(nd.ni_vp, 0);
1185         (void)vn_close(nd.ni_vp, flags, td->td_ucred, td);
1186         VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1187         return (error);
1188 }
1189
1190 static int
1191 mddestroy(struct md_s *sc, struct thread *td)
1192 {
1193         int vfslocked;
1194
1195         if (sc->gp) {
1196                 sc->gp->softc = NULL;
1197                 g_topology_lock();
1198                 g_wither_geom(sc->gp, ENXIO);
1199                 g_topology_unlock();
1200                 sc->gp = NULL;
1201                 sc->pp = NULL;
1202         }
1203         if (sc->devstat) {
1204                 devstat_remove_entry(sc->devstat);
1205                 sc->devstat = NULL;
1206         }
1207         mtx_lock(&sc->queue_mtx);
1208         sc->flags |= MD_SHUTDOWN;
1209         wakeup(sc);
1210         while (!(sc->flags & MD_EXITING))
1211                 msleep(sc->procp, &sc->queue_mtx, PRIBIO, "mddestroy", hz / 10);
1212         mtx_unlock(&sc->queue_mtx);
1213         mtx_destroy(&sc->queue_mtx);
1214         if (sc->vnode != NULL) {
1215                 vfslocked = VFS_LOCK_GIANT(sc->vnode->v_mount);
1216                 vn_lock(sc->vnode, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1217                 sc->vnode->v_vflag &= ~VV_MD;
1218                 VOP_UNLOCK(sc->vnode, 0);
1219                 (void)vn_close(sc->vnode, sc->flags & MD_READONLY ?
1220                     FREAD : (FREAD|FWRITE), sc->cred, td);
1221                 VFS_UNLOCK_GIANT(vfslocked);
1222         }
1223         if (sc->cred != NULL)
1224                 crfree(sc->cred);
1225         if (sc->object != NULL)
1226                 vm_object_deallocate(sc->object);
1227         if (sc->indir)
1228                 destroy_indir(sc, sc->indir);
1229         if (sc->uma)
1230                 uma_zdestroy(sc->uma);
1231
1232         LIST_REMOVE(sc, list);
1233         free_unr(md_uh, sc->unit);
1234         free(sc, M_MD);
1235         return (0);
1236 }
1237
1238 static int
1239 mdcreate_swap(struct md_s *sc, struct md_ioctl *mdio, struct thread *td)
1240 {
1241         vm_ooffset_t npage;
1242         int error;
1243
1244         /*
1245          * Range check.  Disallow negative sizes or any size less then the
1246          * size of a page.  Then round to a page.
1247          */
1248         if (sc->mediasize <= 0 || (sc->mediasize % PAGE_SIZE) != 0)
1249                 return (EDOM);
1250
1251         /*
1252          * Allocate an OBJT_SWAP object.
1253          *
1254          * Note the truncation.
1255          */
1256
1257         npage = mdio->md_mediasize / PAGE_SIZE;
1258         if (mdio->md_fwsectors != 0)
1259                 sc->fwsectors = mdio->md_fwsectors;
1260         if (mdio->md_fwheads != 0)
1261                 sc->fwheads = mdio->md_fwheads;
1262         sc->object = vm_pager_allocate(OBJT_SWAP, NULL, PAGE_SIZE * npage,
1263             VM_PROT_DEFAULT, 0, td->td_ucred);
1264         if (sc->object == NULL)
1265                 return (ENOMEM);
1266         sc->flags = mdio->md_options & MD_FORCE;
1267         if (mdio->md_options & MD_RESERVE) {
1268                 if (swap_pager_reserve(sc->object, 0, npage) < 0) {
1269                         error = EDOM;
1270                         goto finish;
1271                 }
1272         }
1273         error = mdsetcred(sc, td->td_ucred);
1274  finish:
1275         if (error != 0) {
1276                 vm_object_deallocate(sc->object);
1277                 sc->object = NULL;
1278         }
1279         return (error);
1280 }
1281
1282
1283 static int
1284 xmdctlioctl(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t addr, int flags, struct thread *td)
1285 {
1286         struct md_ioctl *mdio;
1287         struct md_s *sc;
1288         int error, i;
1289         unsigned sectsize;
1290
1291         if (md_debug)
1292                 printf("mdctlioctl(%s %lx %p %x %p)\n",
1293                         devtoname(dev), cmd, addr, flags, td);
1294
1295         mdio = (struct md_ioctl *)addr;
1296         if (mdio->md_version != MDIOVERSION)
1297                 return (EINVAL);
1298
1299         /*
1300          * We assert the version number in the individual ioctl
1301          * handlers instead of out here because (a) it is possible we
1302          * may add another ioctl in the future which doesn't read an
1303          * mdio, and (b) the correct return value for an unknown ioctl
1304          * is ENOIOCTL, not EINVAL.
1305          */
1306         error = 0;
1307         switch (cmd) {
1308         case MDIOCATTACH:
1309                 switch (mdio->md_type) {
1310                 case MD_MALLOC:
1311                 case MD_PRELOAD:
1312                 case MD_VNODE:
1313                 case MD_SWAP:
1314                         break;
1315                 default:
1316                         return (EINVAL);
1317                 }
1318                 if (mdio->md_sectorsize == 0)
1319                         sectsize = DEV_BSIZE;
1320                 else
1321                         sectsize = mdio->md_sectorsize;
1322                 if (sectsize > MAXPHYS || mdio->md_mediasize < sectsize)
1323                         return (EINVAL);
1324                 if (mdio->md_options & MD_AUTOUNIT)
1325                         sc = mdnew(-1, &error, mdio->md_type);
1326                 else {
1327                         if (mdio->md_unit > INT_MAX)
1328                                 return (EINVAL);
1329                         sc = mdnew(mdio->md_unit, &error, mdio->md_type);
1330                 }
1331                 if (sc == NULL)
1332                         return (error);
1333                 if (mdio->md_options & MD_AUTOUNIT)
1334                         mdio->md_unit = sc->unit;
1335                 sc->mediasize = mdio->md_mediasize;
1336                 sc->sectorsize = sectsize;
1337                 error = EDOOFUS;
1338                 switch (sc->type) {
1339                 case MD_MALLOC:
1340                         sc->start = mdstart_malloc;
1341                         error = mdcreate_malloc(sc, mdio);
1342                         break;
1343                 case MD_PRELOAD:
1344                         /*
1345                          * We disallow attaching preloaded memory disks via
1346                          * ioctl. Preloaded memory disks are automatically
1347                          * attached in g_md_init().
1348                          */
1349                         error = EOPNOTSUPP;
1350                         break;
1351                 case MD_VNODE:
1352                         sc->start = mdstart_vnode;
1353                         error = mdcreate_vnode(sc, mdio, td);
1354                         break;
1355                 case MD_SWAP:
1356                         sc->start = mdstart_swap;
1357                         error = mdcreate_swap(sc, mdio, td);
1358                         break;
1359                 }
1360                 if (error != 0) {
1361                         mddestroy(sc, td);
1362                         return (error);
1363                 }
1364
1365                 /* Prune off any residual fractional sector */
1366                 i = sc->mediasize % sc->sectorsize;
1367                 sc->mediasize -= i;
1368
1369                 mdinit(sc);
1370                 return (0);
1371         case MDIOCDETACH:
1372                 if (mdio->md_mediasize != 0 ||
1373                     (mdio->md_options & ~MD_FORCE) != 0)
1374                         return (EINVAL);
1375
1376                 sc = mdfind(mdio->md_unit);
1377                 if (sc == NULL)
1378                         return (ENOENT);
1379                 if (sc->opencount != 0 && !(sc->flags & MD_FORCE) &&
1380                     !(mdio->md_options & MD_FORCE))
1381                         return (EBUSY);
1382                 return (mddestroy(sc, td));
1383         case MDIOCQUERY:
1384                 sc = mdfind(mdio->md_unit);
1385                 if (sc == NULL)
1386                         return (ENOENT);
1387                 mdio->md_type = sc->type;
1388                 mdio->md_options = sc->flags;
1389                 mdio->md_mediasize = sc->mediasize;
1390                 mdio->md_sectorsize = sc->sectorsize;
1391                 if (sc->type == MD_VNODE)
1392                         error = copyout(sc->file, mdio->md_file,
1393                             strlen(sc->file) + 1);
1394                 return (error);
1395         case MDIOCLIST:
1396                 i = 1;
1397                 LIST_FOREACH(sc, &md_softc_list, list) {
1398                         if (i == MDNPAD - 1)
1399                                 mdio->md_pad[i] = -1;
1400                         else
1401                                 mdio->md_pad[i++] = sc->unit;
1402                 }
1403                 mdio->md_pad[0] = i - 1;
1404                 return (0);
1405         default:
1406                 return (ENOIOCTL);
1407         };
1408 }
1409
1410 static int
1411 mdctlioctl(struct cdev *dev, u_long cmd, caddr_t addr, int flags, struct thread *td)
1412 {
1413         int error;
1414
1415         sx_xlock(&md_sx);
1416         error = xmdctlioctl(dev, cmd, addr, flags, td);
1417         sx_xunlock(&md_sx);
1418         return (error);
1419 }
1420
1421 static void
1422 md_preloaded(u_char *image, size_t length, const char *name)
1423 {
1424         struct md_s *sc;
1425         int error;
1426
1427         sc = mdnew(-1, &error, MD_PRELOAD);
1428         if (sc == NULL)
1429                 return;
1430         sc->mediasize = length;
1431         sc->sectorsize = DEV_BSIZE;
1432         sc->pl_ptr = image;
1433         sc->pl_len = length;
1434         sc->start = mdstart_preload;
1435 #ifdef MD_ROOT
1436         if (sc->unit == 0)
1437                 rootdevnames[0] = "ufs:/dev/md0";
1438 #endif
1439         mdinit(sc);
1440         if (name != NULL) {
1441                 printf("%s%d: Preloaded image <%s> %zd bytes at %p\n",
1442                     MD_NAME, sc->unit, name, length, image);
1443         }
1444 }
1445
1446 static void
1447 g_md_init(struct g_class *mp __unused)
1448 {
1449         caddr_t mod;
1450         u_char *ptr, *name, *type;
1451         unsigned len;
1452         int i;
1453
1454         /* figure out log2(NINDIR) */
1455         for (i = NINDIR, nshift = -1; i; nshift++)
1456                 i >>= 1;
1457
1458         mod = NULL;
1459         sx_init(&md_sx, "MD config lock");
1460         g_topology_unlock();
1461         md_uh = new_unrhdr(0, INT_MAX, NULL);
1462 #ifdef MD_ROOT_SIZE
1463         sx_xlock(&md_sx);
1464         md_preloaded(mfs_root.start, sizeof(mfs_root.start), NULL);
1465         sx_xunlock(&md_sx);
1466 #endif
1467         /* XXX: are preload_* static or do they need Giant ? */
1468         while ((mod = preload_search_next_name(mod)) != NULL) {
1469                 name = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_NAME);
1470                 if (name == NULL)
1471                         continue;
1472                 type = (char *)preload_search_info(mod, MODINFO_TYPE);
1473                 if (type == NULL)
1474                         continue;
1475                 if (strcmp(type, "md_image") && strcmp(type, "mfs_root"))
1476                         continue;
1477                 ptr = preload_fetch_addr(mod);
1478                 len = preload_fetch_size(mod);
1479                 if (ptr != NULL && len != 0) {
1480                         sx_xlock(&md_sx);
1481                         md_preloaded(ptr, len, name);
1482                         sx_xunlock(&md_sx);
1483                 }
1484         }
1485         md_vnode_pbuf_freecnt = nswbuf / 10;
1486         status_dev = make_dev(&mdctl_cdevsw, INT_MAX, UID_ROOT, GID_WHEEL,
1487             0600, MDCTL_NAME);
1488         g_topology_lock();
1489 }
1490
1491 static void
1492 g_md_dumpconf(struct sbuf *sb, const char *indent, struct g_geom *gp,
1493     struct g_consumer *cp __unused, struct g_provider *pp)
1494 {
1495         struct md_s *mp;
1496         char *type;
1497
1498         mp = gp->softc;
1499         if (mp == NULL)
1500                 return;
1501
1502         switch (mp->type) {
1503         case MD_MALLOC:
1504                 type = "malloc";
1505                 break;
1506         case MD_PRELOAD:
1507                 type = "preload";
1508                 break;
1509         case MD_VNODE:
1510                 type = "vnode";
1511                 break;
1512         case MD_SWAP:
1513                 type = "swap";
1514                 break;
1515         default:
1516                 type = "unknown";
1517                 break;
1518         }
1519
1520         if (pp != NULL) {
1521                 if (indent == NULL) {
1522                         sbuf_printf(sb, " u %d", mp->unit);
1523                         sbuf_printf(sb, " s %ju", (uintmax_t) mp->sectorsize);
1524                         sbuf_printf(sb, " f %ju", (uintmax_t) mp->fwheads);
1525                         sbuf_printf(sb, " fs %ju", (uintmax_t) mp->fwsectors);
1526                         sbuf_printf(sb, " l %ju", (uintmax_t) mp->mediasize);
1527                         sbuf_printf(sb, " t %s", type);
1528                         if (mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL)
1529                                 sbuf_printf(sb, " file %s", mp->file);
1530                 } else {
1531                         sbuf_printf(sb, "%s<unit>%d</unit>\n", indent,
1532                             mp->unit);
1533                         sbuf_printf(sb, "%s<sectorsize>%ju</sectorsize>\n",
1534                             indent, (uintmax_t) mp->sectorsize);
1535                         sbuf_printf(sb, "%s<fwheads>%ju</fwheads>\n",
1536                             indent, (uintmax_t) mp->fwheads);
1537                         sbuf_printf(sb, "%s<fwsectors>%ju</fwsectors>\n",
1538                             indent, (uintmax_t) mp->fwsectors);
1539                         sbuf_printf(sb, "%s<length>%ju</length>\n",
1540                             indent, (uintmax_t) mp->mediasize);
1541                         sbuf_printf(sb, "%s<type>%s</type>\n", indent,
1542                             type);
1543                         if (mp->type == MD_VNODE && mp->vnode != NULL)
1544                                 sbuf_printf(sb, "%s<file>%s</file>\n",
1545                                     indent, mp->file);
1546                 }
1547         }
1548 }
1549
1550 static void
1551 g_md_fini(struct g_class *mp __unused)
1552 {
1553
1554         sx_destroy(&md_sx);
1555         if (status_dev != NULL)
1556                 destroy_dev(status_dev);
1557         delete_unrhdr(md_uh);
1558 }