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 1.7 2007/07/02 17:15:10 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/md_var.h>
  51
  52 #include <sys/buf2.h>
  53
  54 #include <sys/stat.h>
  55 #include <unistd.h>
  56
  57 struct vkd_softc {
  58         struct bio_queue_head bio_queue;
  59         struct devstat stats;
  60         struct disk disk;
  61         struct spinlock spin;
  62         thread_t iotd;          /* dedicated io thread */
  63         cdev_t dev;
  64         int unit;
  65         int fd;
  66 };
  67
  68 #define CDEV_MAJOR      97
  69
  70 static void vkd_io_thread(void *arg);
  71 static void vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio);
  72
  73 static d_strategy_t     vkdstrategy;
  74 static d_open_t         vkdopen;
  75
  76 static struct dev_ops vkd_ops = {
  77         { "vkd", CDEV_MAJOR, D_DISK },
  78         .d_open =       vkdopen,
  79         .d_close =      nullclose,
  80         .d_read =       physread,
  81         .d_write =      physwrite,
  82         .d_strategy =   vkdstrategy,
  83 };
  84
  85 static void
  86 vkdinit(void *dummy __unused)
  87 {
  88         struct vkdisk_info *dsk;
  89         struct vkd_softc *sc;
  90         struct stat st;
  91         int i;
  92
  93         for (i = 0; i < DiskNum; i++) {
  94                 /* check that the 'bus device' has been initialized */
  95                 dsk = &DiskInfo[i];
  96                 if (dsk == NULL || dsk->type != VKD_DISK)
  97                         continue;
  98                 if (dsk->fd < 0 || fstat(dsk->fd, &st) < 0)
  99                         continue;
 100
 101                 /* and create a new device */
 102                 sc = kmalloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 103                 sc->unit = dsk->unit;
 104                 sc->fd = dsk->fd;
 105                 spin_init(&sc->spin);
 106                 bioq_init(&sc->bio_queue);
 107                 devstat_add_entry(&sc->stats, "vkd", sc->unit, DEV_BSIZE,
 108                                   DEVSTAT_NO_ORDERED_TAGS,
 109                                   DEVSTAT_TYPE_DIRECT | DEVSTAT_TYPE_IF_OTHER,
 110                                   DEVSTAT_PRIORITY_DISK);
 111                 sc->dev = disk_create(sc->unit, &sc->disk, &vkd_ops);
 112                 sc->dev->si_drv1 = sc;
 113                 sc->dev->si_iosize_max = 256 * 1024;
 114                 if (ncpus > 2) {
 115                         int xcpu = ncpus - 1;
 116                         lwkt_create(vkd_io_thread, sc, &sc->iotd, NULL,
 117                                     0, xcpu, "vkd%d-io", sc->unit);
 118                         usched_mastermask &= ~(1 << xcpu);
 119                 }
 120         }
 121 }
 122
 123 SYSINIT(vkdisk, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, vkdinit, NULL);
 124
 125 static int
 126 vkdopen(struct dev_open_args *ap)
 127 {
 128         struct vkd_softc *sc;
 129         struct disk_info info;
 130         struct stat st;
 131         cdev_t dev;
 132
 133         dev = ap->a_head.a_dev;
 134         sc = dev->si_drv1;
 135         if (fstat(sc->fd, &st) < 0 || st.st_size == 0)
 136                 return(ENXIO);
 137
 138         bzero(&info, sizeof(info));
 139         info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 140         info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 141
 142         info.d_nheads = 1;
 143         info.d_ncylinders = 1;
 144         info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 145         info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 146
 147         disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info);
 148         return(0);
 149 }
 150
 151 static int
 152 vkdstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 153 {
 154         struct bio *bio = ap->a_bio;
 155         struct vkd_softc *sc;
 156         cdev_t dev;
 157
 158         dev = ap->a_head.a_dev;
 159         sc = dev->si_drv1;
 160
 161         if (sc->iotd) {
 162                 spin_lock_wr(&sc->spin);
 163                 bioqdisksort(&sc->bio_queue, bio);
 164                 spin_unlock_wr(&sc->spin);
 165                 wakeup(sc->iotd);
 166         } else {
 167                 bioqdisksort(&sc->bio_queue, bio);
 168                 while ((bio = bioq_first(&sc->bio_queue)) != NULL) {
 169                         bioq_remove(&sc->bio_queue, bio);
 170                         vkd_doio(sc, bio);
 171                         biodone(bio);
 172                 }
 173         }
 174         return(0);
 175 }
 176
 177 static
 178 void
 179 vkd_io_thread(void *arg)
 180 {
 181         struct bio *bio;
 182         struct vkd_softc *sc;
 183         int count = 0;
 184
 185         rel_mplock();
 186         sc = arg;
 187
 188         kprintf("vkd%d I/O helper on cpu %d\n", sc->unit, mycpu->gd_cpuid);
 189
 190         spin_lock_wr(&sc->spin);
 191         for (;;) {
 192                 while ((bio = bioq_first(&sc->bio_queue)) != NULL) {
 193                         bioq_remove(&sc->bio_queue, bio);
 194                         spin_unlock_wr(&sc->spin);
 195                         vkd_doio(sc, bio);
 196                         get_mplock();
 197                         biodone(bio);
 198                         rel_mplock();
 199                         if ((++count & 3) == 0)
 200                                 lwkt_switch();
 201                         spin_lock_wr(&sc->spin);
 202                 }
 203                 msleep(sc->iotd, &sc->spin, 0, "bioq", 0);
 204         }
 205         /* not reached */
 206         spin_unlock_wr(&sc->spin);
 207 }
 208
 209 static
 210 void
 211 vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio)
 212 {
 213         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 214         int n;
 215
 216         devstat_start_transaction(&sc->stats);
 217
 218         switch(bp->b_cmd) {
 219         case BUF_CMD_READ:
 220                 n = pread(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 221                 break;
 222         case BUF_CMD_WRITE:
 223                 /* XXX HANDLE SHORT WRITE XXX */
 224                 n = pwrite(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 225                 break;
 226         default:
 227                 panic("vkd: bad b_cmd %d", bp->b_cmd);
 228                 break; /* not reached */
 229         }
 230         if (n != bp->b_bcount) {
 231                 bp->b_error = EIO;
 232                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 233         }
 234
 235         bp->b_resid = bp->b_bcount - n;
 236         devstat_end_transaction_buf(&sc->stats, bp);
 237 }
 238