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  */
  35
  36 /*
  37  * Virtual disk driver
  38  */
  39 #include <sys/types.h>
  40 #include <sys/param.h>
  41 #include <sys/systm.h>
  42 #include <sys/kernel.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/conf.h>
  45 #include <sys/bus.h>
  46 #include <sys/buf.h>
  47 #include <sys/devicestat.h>
  48 #include <sys/disk.h>
  49 #include <machine/cothread.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         cothread_t      cotd;
  62         TAILQ_HEAD(, bio) cotd_queue;
  63         TAILQ_HEAD(, bio) cotd_done;
  64         cdev_t dev;
  65         int unit;
  66         int fd;
  67 };
  68
  69 static void vkd_io_thread(cothread_t cotd);
  70 static void vkd_io_intr(cothread_t cotd);
  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", 0, 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 disk_info info;
  91         struct stat st;
  92         int i;
  93
  94         for (i = 0; i < DiskNum; i++) {
  95                 /* check that the 'bus device' has been initialized */
  96                 dsk = &DiskInfo[i];
  97                 if (dsk == NULL || dsk->type != VKD_DISK)
  98                         continue;
  99                 if (dsk->fd < 0 || fstat(dsk->fd, &st) < 0)
 100                         continue;
 101
 102                 /*
 103                  * Devices may return a st_size of 0, try to use
 104                  * lseek.
 105                  */
 106                 if (st.st_size == 0) {
 107                         st.st_size = lseek(dsk->fd, 0L, SEEK_END);
 108                         if (st.st_size == -1)
 109                                 st.st_size = 0;
 110                 }
 111
 112                 /* and create a new device */
 113                 sc = kmalloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK | M_ZERO);
 114                 sc->unit = dsk->unit;
 115                 sc->fd = dsk->fd;
 116                 bioq_init(&sc->bio_queue);
 117                 devstat_add_entry(&sc->stats, "vkd", sc->unit, DEV_BSIZE,
 118                                   DEVSTAT_NO_ORDERED_TAGS,
 119                                   DEVSTAT_TYPE_DIRECT | DEVSTAT_TYPE_IF_OTHER,
 120                                   DEVSTAT_PRIORITY_DISK);
 121                 sc->dev = disk_create(sc->unit, &sc->disk, &vkd_ops);
 122                 sc->dev->si_drv1 = sc;
 123                 sc->dev->si_iosize_max = 256 * 1024;
 124
 125                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_queue);
 126                 TAILQ_INIT(&sc->cotd_done);
 127                 sc->cotd = cothread_create(vkd_io_thread, vkd_io_intr, sc,
 128                                            "vkd");
 129
 130                 bzero(&info, sizeof(info));
 131                 info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 132                 info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 133
 134                 info.d_nheads = 1;
 135                 info.d_ncylinders = 1;
 136                 info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 137                 info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 138
 139                 disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info);
 140         }
 141 }
 142
 143 SYSINIT(vkdisk, SI_SUB_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, vkdinit, NULL);
 144
 145 static int
 146 vkdopen(struct dev_open_args *ap)
 147 {
 148         struct vkd_softc *sc;
 149         /* struct disk_info info; */
 150         struct stat st;
 151         cdev_t dev;
 152
 153         dev = ap->a_head.a_dev;
 154         sc = dev->si_drv1;
 155         if (fstat(sc->fd, &st) < 0)
 156                 return(ENXIO);
 157
 158         /*
 159          * Devices may return a st_size of 0, try to use
 160          * lseek.
 161          */
 162         if (st.st_size == 0) {
 163                 st.st_size = lseek(sc->fd, 0L, SEEK_END);
 164                 if (st.st_size == -1)
 165                         st.st_size = 0;
 166         }
 167         if (st.st_size == 0)
 168                 return(ENXIO);
 169
 170 /*
 171         bzero(&info, sizeof(info));
 172         info.d_media_blksize = DEV_BSIZE;
 173         info.d_media_blocks = st.st_size / info.d_media_blksize;
 174
 175         info.d_nheads = 1;
 176         info.d_ncylinders = 1;
 177         info.d_secpertrack = info.d_media_blocks;
 178         info.d_secpercyl = info.d_secpertrack * info.d_nheads;
 179
 180         disk_setdiskinfo(&sc->disk, &info); */
 181         return(0);
 182 }
 183
 184 static int
 185 vkdstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 186 {
 187         struct bio *bio = ap->a_bio;
 188         struct vkd_softc *sc;
 189         cdev_t dev;
 190
 191         dev = ap->a_head.a_dev;
 192         sc = dev->si_drv1;
 193
 194         devstat_start_transaction(&sc->stats);
 195         cothread_lock(sc->cotd, 0);
 196         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 197         cothread_signal(sc->cotd);
 198         cothread_unlock(sc->cotd, 0);
 199
 200         return(0);
 201 }
 202
 203 static
 204 void
 205 vkd_io_intr(cothread_t cotd)
 206 {
 207         struct vkd_softc *sc;
 208         struct bio *bio;
 209         TAILQ_HEAD(, bio) tmpq;
 210
 211         sc = cotd->arg;
 212
 213         /*
 214          * We can't call back into the kernel while holding cothread!
 215          */
 216         TAILQ_INIT(&tmpq);
 217         cothread_lock(cotd, 0);
 218         while ((bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_done)) != NULL) {
 219                 TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 220                 TAILQ_INSERT_TAIL(&tmpq, bio, bio_act);
 221         }
 222         cothread_unlock(cotd, 0);
 223
 224         while ((bio = TAILQ_FIRST(&tmpq)) != NULL) {
 225                 TAILQ_REMOVE(&tmpq, bio, bio_act);
 226                 devstat_end_transaction_buf(&sc->stats, bio->bio_buf);
 227                 biodone(bio);
 228         }
 229 }
 230
 231 /*
 232  * WARNING!  This runs as a cothread and has no access to mycpu nor can it
 233  * make vkernel-specific calls other then cothread_*() calls.
 234  *
 235  * WARNING!  A signal can occur and be discarded prior to our initial
 236  * call to cothread_lock().  Process pending I/O before waiting.
 237  */
 238 static
 239 void
 240 vkd_io_thread(cothread_t cotd)
 241 {
 242         struct bio *bio;
 243         struct vkd_softc *sc = cotd->arg;
 244         int count;
 245
 246         cothread_lock(cotd, 1);
 247         for (;;) {
 248                 count = 0;
 249                 while ((bio = TAILQ_FIRST(&sc->cotd_queue)) != NULL) {
 250                         TAILQ_REMOVE(&sc->cotd_queue, bio, bio_act);
 251                         cothread_unlock(cotd, 1);
 252                         vkd_doio(sc, bio);
 253                         cothread_lock(cotd, 1);
 254                         TAILQ_INSERT_TAIL(&sc->cotd_done, bio, bio_act);
 255                         if (++count == 8) {
 256                                 cothread_intr(cotd);
 257                                 count = 0;
 258                         }
 259                 }
 260                 if (count)
 261                         cothread_intr(cotd);
 262                 cothread_wait(cotd);    /* interlocks cothread lock */
 263         }
 264         /* NOT REACHED */
 265         cothread_unlock(cotd, 1);
 266 }
 267
 268 static
 269 void
 270 vkd_doio(struct vkd_softc *sc, struct bio *bio)
 271 {
 272         struct buf *bp = bio->bio_buf;
 273         int n;
 274
 275         switch(bp->b_cmd) {
 276         case BUF_CMD_READ:
 277                 n = pread(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 278                 break;
 279         case BUF_CMD_WRITE:
 280                 /* XXX HANDLE SHORT WRITE XXX */
 281                 n = pwrite(sc->fd, bp->b_data, bp->b_bcount, bio->bio_offset);
 282                 break;
 283         case BUF_CMD_FLUSH:
 284                 if (fsync(sc->fd) < 0)
 285                         n = -1;
 286                 else
 287                         n = bp->b_bcount;
 288                 break;
 289         default:
 290                 panic("vkd: bad b_cmd %d", bp->b_cmd);
 291                 break; /* not reached */
 292         }
 293         if (n != bp->b_bcount) {
 294                 bp->b_error = EIO;
 295                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 296         }
 297         bp->b_resid = bp->b_bcount - n;
 298 }
 299