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 disk_info info;
  94         struct stat st;
  95         int i;
  96
  97         for (i = 0; i < DiskNum; i++) {
  98                 /* check that the 'bus device' has been initialized */
  99                 dsk = &DiskInfo[i];
 100                 if (dsk == NULL || dsk->type != VKD_DISK)
 101                         continue;
 102                 if (dsk->fd < 0 || fstat(dsk->fd, &st) < 0)
 103                         continue;
 104
 105                 /* and create a new device */
 106                 sc = kmalloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 107                 sc->unit = dsk->unit;
 108                 sc->fd = dsk->fd;
 109                 bioq_init(&sc->bio_queue);
 110                 devstat_add_entry(&sc->stats, "vkd", sc->unit, DEV_BSIZE,
 111                                   DEVSTAT_NO_ORDERED_TAGS,
 112                                   DEVSTAT_TYPE_DIRECT | DEVSTAT_TYPE_IF_OTHER,
 113                                   DEVSTAT_PRIORITY_DISK);
 114                 sc->dev = disk_create(sc->unit, &sc->disk, &vkd_ops);
 115                 sc->dev->si_drv1 = sc;
 116                 sc->dev->si_iosize_max = 256 * 1024;
 117
 118                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_queue);
 119                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_done);
 120                 sc->cotd = cothread_create(vkd_io_thread, vkd_io_intr, sc,
 121                                            "vkd");
 122
 123                 bzero(&info, sizeof(info));
 124                 info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 125                 info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 126
 127                 info.d_nheads = 1;
 128                 info.d_ncylinders = 1;
 129                 info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 130                 info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 131
 132                 disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info);
 133         }
 134 }
 135
 136 SYSINIT(vkdisk, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, vkdinit, NULL);
 137
 138 static int
 139 vkdopen(struct dev_open_args *ap)
 140 {
 141         struct vkd_softc *sc;
 142         /* struct disk_info info; */
 143         struct stat st;
 144         cdev_t dev;
 145
 146         dev = ap->a_head.a_dev;
 147         sc = dev->si_drv1;
 148         if (fstat(sc->fd, &st) < 0 || st.st_size == 0)
 149                 return(ENXIO);
 150
 151 /*
 152         bzero(&info, sizeof(info));
 153         info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 154         info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 155
 156         info.d_nheads = 1;
 157         info.d_ncylinders = 1;
 158         info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 159         info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 160
 161         disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info); */
 162         return(0);
 163 }
 164
 165 static int
 166 vkdstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 167 {
 168         struct bio *bio = ap->a_bio;
 169         struct vkd_softc *sc;
 170         cdev_t dev;
 171
 172         dev = ap->a_head.a_dev;
 173         sc = dev->si_drv1;
 174
 175         devstat_start_transaction(&sc->stats);
 176         cothread_lock(sc->cotd, 0);
 177         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 178         cothread_signal(sc->cotd);
 179         cothread_unlock(sc->cotd, 0);
 180
 181         return(0);
 182 }
 183
 184 static
 185 void
 186 vkd_io_intr(cothread_t cotd)
 187 {
 188         struct vkd_softc *sc;
 189         struct bio *bio;
 190         TAILQ_HEAD(, bio) tmpq;
 191
 192         sc = cotd->arg;
 193
 194         /*
 195          * We can't call back into the kernel while holding cothread!
 196          */
 197         TAILQ_INIT(&tmpq);
 198         cothread_lock(cotd, 0);
 199         while ((bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_done)) != NULL) {
 200                 TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 201                 TAILQ_INSERT_TAIL(&tmpq, bio, bio_act);
 202         }
 203         cothread_unlock(cotd, 0);
 204
 205         while ((bio = TAILQ_FIRST(&tmpq)) != NULL) {
 206                 TAILQ_REMOVE(&tmpq, bio, bio_act);
 207                 devstat_end_transaction_buf(&sc->stats, bio->bio_buf);
 208                 biodone(bio);
 209         }
 210 }
 211
 212 /*
 213  * WARNING!  This runs as a cothread and has no access to mycpu nor can it
 214  * make vkernel-specific calls other then cothread_*() calls.
 215  *
 216  * WARNING!  A signal can occur and be discarded prior to our initial
 217  * call to cothread_lock().  Process pending I/O before waiting.
 218  */
 219 static
 220 void
 221 vkd_io_thread(cothread_t cotd)
 222 {
 223         struct bio *bio;
 224         struct vkd_softc *sc = cotd->arg;
 225         int count;
 226
 227         cothread_lock(cotd, 1);
 228         for (;;) {
 229                 count = 0;
 230                 while ((bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_queue)) != NULL) {
 231                         TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 232                         cothread_unlock(cotd, 1);
 233                         vkd_doio(sc, bio);
 234                         cothread_lock(cotd, 1);
 235                         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 236                         if (++count == 8) {
 237                                 cothread_intr(cotd);
 238                                 count = 0;
 239                         }
 240                 }
 241                 if (count)
 242                         cothread_intr(cotd);
 243                 cothread_wait(cotd);    /* interlocks cothread lock */
 244         }
 245         /* NOT REACHED */
 246         cothread_unlock(cotd, 1);
 247 }
 248
 249 static
 250 void
 251 vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio)
 252 {
 253         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 254         int n;
 255
 256         switch(bp->b_cmd) {
 257         case BUF_CMD_READ:
 258                 n = pread(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 259                 break;
 260         case BUF_CMD_WRITE:
 261                 /* XXX HANDLE SHORT WRITE XXX */
 262                 n = pwrite(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 263                 break;
 264         case BUF_CMD_FLUSH:
 265                 if (fsync(sc->fd) < 0)
 266                         n = -1;
 267                 else
 268                         n = bp->b_bcount;
 269                 break;
 270         default:
 271                 panic("vkd: bad b_cmd %d", bp->b_cmd);
 272                 break; /* not reached */
 273         }
 274         if (n != bp->b_bcount) {
 275                 bp->b_error = EIO;
 276                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 277         }
 278         bp->b_resid = bp->b_bcount - n;
 279 }
 280