sys/dev/virtual/disk/vdisk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2006 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * $DragonFly: src/sys/dev/virtual/disk/vdisk.c,v 1.8 2008/03/20 02:14:56 dillon Exp $
  35  */
  36
  37 /*
  38  * Virtual disk driver
  39  */
  40 #include <sys/types.h>
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/kernel.h>
  44 #include <sys/malloc.h>
  45 #include <sys/conf.h>
  46 #include <sys/bus.h>
  47 #include <sys/buf.h>
  48 #include <sys/devicestat.h>
  49 #include <sys/disk.h>
  50 #include <machine/cothread.h>
  51 #include <machine/md_var.h>
  52
  53 #include <sys/buf2.h>
  54
  55 #include <sys/stat.h>
  56 #include <unistd.h>
  57
  58 struct vkd_softc {
  59         struct bio_queue_head bio_queue;
  60         struct devstat stats;
  61         struct disk disk;
  62         cothread_t      cotd;
  63         TAILQ_HEAD(, bio) cotd_queue;
  64         TAILQ_HEAD(, bio) cotd_done;
  65         cdev_t dev;
  66         int unit;
  67         int fd;
  68 };
  69
  70 #define CDEV_MAJOR      97
  71
  72 static void vkd_io_thread(cothread_t cotd);
  73 static void vkd_io_intr(cothread_t cotd);
  74 static void vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio);
  75
  76 static d_strategy_t     vkdstrategy;
  77 static d_open_t         vkdopen;
  78
  79 static struct dev_ops vkd_ops = {
  80         { "vkd", CDEV_MAJOR, D_DISK },
  81         .d_open =       vkdopen,
  82         .d_close =      nullclose,
  83         .d_read =       physread,
  84         .d_write =      physwrite,
  85         .d_strategy =   vkdstrategy,
  86 };
  87
  88 static void
  89 vkdinit(void *dummy __unused)
  90 {
  91         struct vkdisk_info *dsk;
  92         struct vkd_softc *sc;
  93         struct stat st;
  94         int i;
  95
  96         for (i = 0; i < DiskNum; i++) {
  97                 /* check that the 'bus device' has been initialized */
  98                 dsk = &DiskInfo[i];
  99                 if (dsk == NULL || dsk->type != VKD_DISK)
 100                         continue;
 101                 if (dsk->fd < 0 || fstat(dsk->fd, &st) < 0)
 102                         continue;
 103
 104                 /* and create a new device */
 105                 sc = kmalloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 106                 sc->unit = dsk->unit;
 107                 sc->fd = dsk->fd;
 108                 bioq_init(&sc->bio_queue);
 109                 devstat_add_entry(&sc->stats, "vkd", sc->unit, DEV_BSIZE,
 110                                   DEVSTAT_NO_ORDERED_TAGS,
 111                                   DEVSTAT_TYPE_DIRECT | DEVSTAT_TYPE_IF_OTHER,
 112                                   DEVSTAT_PRIORITY_DISK);
 113                 sc->dev = disk_create(sc->unit, &sc->disk, &vkd_ops);
 114                 sc->dev->si_drv1 = sc;
 115                 sc->dev->si_iosize_max = 256 * 1024;
 116
 117                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_queue);
 118                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_done);
 119                 sc->cotd = cothread_create(vkd_io_thread, vkd_io_intr, sc,
 120                                            "vkd");
 121         }
 122 }
 123
 124 SYSINIT(vkdisk, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, vkdinit, NULL);
 125
 126 static int
 127 vkdopen(struct dev_open_args *ap)
 128 {
 129         struct vkd_softc *sc;
 130         struct disk_info info;
 131         struct stat st;
 132         cdev_t dev;
 133
 134         dev = ap->a_head.a_dev;
 135         sc = dev->si_drv1;
 136         if (fstat(sc->fd, &st) < 0 || st.st_size == 0)
 137                 return(ENXIO);
 138
 139         bzero(&info, sizeof(info));
 140         info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 141         info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 142
 143         info.d_nheads = 1;
 144         info.d_ncylinders = 1;
 145         info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 146         info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 147
 148         disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info);
 149         return(0);
 150 }
 151
 152 static int
 153 vkdstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 154 {
 155         struct bio *bio = ap->a_bio;
 156         struct vkd_softc *sc;
 157         cdev_t dev;
 158
 159         dev = ap->a_head.a_dev;
 160         sc = dev->si_drv1;
 161
 162         devstat_start_transaction(&sc->stats);
 163         cothread_lock(sc->cotd);
 164         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 165         cothread_signal(sc->cotd);
 166         cothread_unlock(sc->cotd);
 167
 168         return(0);
 169 }
 170
 171 static
 172 void
 173 vkd_io_intr(cothread_t cotd)
 174 {
 175         struct vkd_softc *sc;
 176         struct bio *bio;
 177
 178         sc = cotd->arg;
 179
 180         cothread_lock(cotd);
 181         while (!TAILQ_EMPTY(&sc->cotd_done)) {
 182                 bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_done);
 183                 TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 184                 devstat_end_transaction_buf(&sc->stats, bio->bio_buf);
 185                 biodone(bio);
 186         }
 187         cothread_unlock(sc->cotd);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * WARNING!  This runs as a cothread and has no access to mycpu nor can it
 192  * make vkernel-specific calls other then cothread_*() calls.
 193  */
 194 static
 195 void
 196 vkd_io_thread(cothread_t cotd)
 197 {
 198         struct bio *bio;
 199         struct vkd_softc *sc = cotd->arg;
 200         int count;
 201
 202         cothread_lock(cotd);
 203         for (;;) {
 204                 cothread_wait(cotd);    /* interlocks cothread lock */
 205                 count = 0;
 206                 while ((bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_queue)) != NULL) {
 207                         TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 208                         cothread_unlock(cotd);
 209                         vkd_doio(sc, bio);
 210                         cothread_lock(cotd);
 211                         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 212                         if (++count == 8) {
 213                                 cothread_intr(cotd);
 214                                 count = 0;
 215                         }
 216                 }
 217                 if (count)
 218                         cothread_intr(cotd);
 219         }
 220         /* NOT REACHED */
 221         cothread_unlock(cotd);
 222 }
 223
 224 static
 225 void
 226 vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio)
 227 {
 228         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 229         int n;
 230
 231         switch(bp->b_cmd) {
 232         case BUF_CMD_READ:
 233                 n = pread(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 234                 break;
 235         case BUF_CMD_WRITE:
 236                 /* XXX HANDLE SHORT WRITE XXX */
 237                 n = pwrite(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 238                 break;
 239         default:
 240                 panic("vkd: bad b_cmd %d", bp->b_cmd);
 241                 break; /* not reached */
 242         }
 243         if (n != bp->b_bcount) {
 244                 bp->b_error = EIO;
 245                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 246         }
 247
 248         bp->b_resid = bp->b_bcount - n;
 249 }
 250