sys/kern/subr_disk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003,2004,2009 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  * and Alex Hornung <ahornung@gmail.com>
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *    the documentation and/or other materials provided with the
  17  *    distribution.
  18  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  19  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  20  *    from this software without specific, prior written permission.
  21  *
  22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  23  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  24  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  25  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  26  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  27  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  28  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  29  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  30  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  31  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  32  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  33  * SUCH DAMAGE.
  34  *
  35  * ----------------------------------------------------------------------------
  36  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
  37  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
  38  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
  39  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
  40  * ----------------------------------------------------------------------------
  41  *
  42  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
  43  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  44  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  45  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  46  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  47  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  48  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  49  *
  50  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  51  * modification, are permitted provided that the following conditions
  52  * are met:
  53  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  54  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  55  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  56  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  57  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  58  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  59  *    must display the following acknowledgement:
  60  *      This product includes software developed by the University of
  61  *      California, Berkeley and its contributors.
  62  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  63  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  64  *    without specific prior written permission.
  65  *
  66  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  67  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  68  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  69  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  70  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  71  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  72  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  73  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  74  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  75  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  76  * SUCH DAMAGE.
  77  *
  78  *      @(#)ufs_disksubr.c      8.5 (Berkeley) 1/21/94
  79  * $FreeBSD: src/sys/kern/subr_disk.c,v 1.20.2.6 2001/10/05 07:14:57 peter Exp $
  80  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ufs/ufs_disksubr.c,v 1.44.2.3 2001/03/05 05:42:19 obrien Exp $
  81  */
  82
  83 #include <sys/param.h>
  84 #include <sys/systm.h>
  85 #include <sys/kernel.h>
  86 #include <sys/proc.h>
  87 #include <sys/sysctl.h>
  88 #include <sys/buf.h>
  89 #include <sys/conf.h>
  90 #include <sys/disklabel.h>
  91 #include <sys/disklabel32.h>
  92 #include <sys/disklabel64.h>
  93 #include <sys/diskslice.h>
  94 #include <sys/diskmbr.h>
  95 #include <sys/disk.h>
  96 #include <sys/kerneldump.h>
  97 #include <sys/malloc.h>
  98 #include <machine/md_var.h>
  99 #include <sys/ctype.h>
 100 #include <sys/syslog.h>
 101 #include <sys/device.h>
 102 #include <sys/msgport.h>
 103 #include <sys/devfs.h>
 104 #include <sys/thread.h>
 105 #include <sys/dsched.h>
 106 #include <sys/queue.h>
 107 #include <sys/lock.h>
 108 #include <sys/udev.h>
 109 #include <sys/uuid.h>
 110
 111 #include <sys/buf2.h>
 112 #include <sys/mplock2.h>
 113 #include <sys/msgport2.h>
 114 #include <sys/thread2.h>
 115
 116 static MALLOC_DEFINE(M_DISK, "disk", "disk data");
 117 static int disk_debug_enable = 0;
 118
 119 static void disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t, lwkt_msg_t);
 120 static void disk_msg_core(void *);
 121 static int disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe);
 122 static void disk_probe(struct disk *dp, int reprobe);
 123 static void _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info);
 124 static void bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq);
 125 static void disk_cleanserial(char *serno);
 126 static int disk_debug(int, char *, ...) __printflike(2, 3);
 127 static cdev_t _disk_create_named(const char *name, int unit, struct disk *dp,
 128     struct dev_ops *raw_ops, int clone);
 129
 130 static d_open_t diskopen;
 131 static d_close_t diskclose;
 132 static d_ioctl_t diskioctl;
 133 static d_strategy_t diskstrategy;
 134 static d_psize_t diskpsize;
 135 static d_dump_t diskdump;
 136
 137 static LIST_HEAD(, disk) disklist = LIST_HEAD_INITIALIZER(&disklist);
 138 static struct lwkt_token disklist_token;
 139
 140 static struct dev_ops disk_ops = {
 141         { "disk", 0, D_DISK | D_MPSAFE | D_TRACKCLOSE },
 142         .d_open = diskopen,
 143         .d_close = diskclose,
 144         .d_read = physread,
 145         .d_write = physwrite,
 146         .d_ioctl = diskioctl,
 147         .d_strategy = diskstrategy,
 148         .d_dump = diskdump,
 149         .d_psize = diskpsize,
 150 };
 151
 152 static struct objcache  *disk_msg_cache;
 153
 154 struct objcache_malloc_args disk_msg_malloc_args = {
 155         sizeof(struct disk_msg), M_DISK };
 156
 157 static struct lwkt_port disk_dispose_port;
 158 static struct lwkt_port disk_msg_port;
 159
 160 static int
 161 disk_debug(int level, char *fmt, ...)
 162 {
 163         __va_list ap;
 164
 165         __va_start(ap, fmt);
 166         if (level <= disk_debug_enable)
 167                 kvprintf(fmt, ap);
 168         __va_end(ap);
 169
 170         return 0;
 171 }
 172
 173 static int
 174 disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe)
 175 {
 176         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 177         struct diskslice *sp = &dp->d_slice->dss_slices[slice];
 178         disklabel_ops_t ops;
 179         struct partinfo part;
 180         const char *msg;
 181         char uuid_buf[128];
 182         cdev_t ndev;
 183         int sno;
 184         u_int i;
 185
 186         disk_debug(2, "disk_probe_slice (begin): %s (%s)\n",
 187                    dev->si_name, dp->d_cdev->si_name);
 188
 189         sno = slice ? slice - 1 : 0;
 190
 191         ops = &disklabel32_ops;
 192         msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 193         if (msg && !strcmp(msg, "no disk label")) {
 194                 ops = &disklabel64_ops;
 195                 msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 196         }
 197
 198         if (msg == NULL) {
 199                 if (slice != WHOLE_DISK_SLICE)
 200                         ops->op_adjust_label_reserved(dp->d_slice, slice, sp);
 201                 else
 202                         sp->ds_reserved = 0;
 203
 204                 sp->ds_ops = ops;
 205                 for (i = 0; i < ops->op_getnumparts(sp->ds_label); i++) {
 206                         ops->op_loadpartinfo(sp->ds_label, i, &part);
 207                         if (part.fstype) {
 208                                 if (reprobe &&
 209                                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%s%c",
 210                                                 dev->si_name, 'a' + i))
 211                                 ) {
 212                                         /*
 213                                          * Device already exists and
 214                                          * is still valid.
 215                                          */
 216                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 217
 218                                         /*
 219                                          * Destroy old UUID alias
 220                                          */
 221                                         destroy_dev_alias(ndev, "part-by-uuid/*");
 222
 223                                         /* Create UUID alias */
 224                                         if (!kuuid_is_nil(&part.storage_uuid)) {
 225                                                 snprintf_uuid(uuid_buf,
 226                                                     sizeof(uuid_buf),
 227                                                     &part.storage_uuid);
 228                                                 make_dev_alias(ndev,
 229                                                     "part-by-uuid/%s",
 230                                                     uuid_buf);
 231                                                 udev_dict_set_cstr(ndev, "uuid", uuid_buf);
 232                                         }
 233                                 } else {
 234                                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 235                                                 dkmakeminor(dkunit(dp->d_cdev),
 236                                                             slice, i),
 237                                                 UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 238                                                 "%s%c", dev->si_name, 'a'+ i);
 239                                         ndev->si_parent = dev;
 240                                         ndev->si_iosize_max = dev->si_iosize_max;
 241                                         ndev->si_disk = dp;
 242                                         udev_dict_set_cstr(ndev, "subsystem", "disk");
 243                                         /* Inherit parent's disk type */
 244                                         if (dp->d_disktype) {
 245                                                 udev_dict_set_cstr(ndev, "disk-type",
 246                                                     __DECONST(char *, dp->d_disktype));
 247                                         }
 248
 249                                         /* Create serno alias */
 250                                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 251                                                 make_dev_alias(ndev,
 252                                                     "serno/%s.s%d%c",
 253                                                     dp->d_info.d_serialno,
 254                                                     sno, 'a' + i);
 255                                         }
 256
 257                                         /* Create UUID alias */
 258                                         if (!kuuid_is_nil(&part.storage_uuid)) {
 259                                                 snprintf_uuid(uuid_buf,
 260                                                     sizeof(uuid_buf),
 261                                                     &part.storage_uuid);
 262                                                 make_dev_alias(ndev,
 263                                                     "part-by-uuid/%s",
 264                                                     uuid_buf);
 265                                                 udev_dict_set_cstr(ndev, "uuid", uuid_buf);
 266                                         }
 267                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 268                                 }
 269                         }
 270                 }
 271         } else if (info->d_dsflags & DSO_COMPATLABEL) {
 272                 msg = NULL;
 273                 if (sp->ds_size >= 0x100000000ULL)
 274                         ops = &disklabel64_ops;
 275                 else
 276                         ops = &disklabel32_ops;
 277                 sp->ds_label = ops->op_clone_label(info, sp);
 278         } else {
 279                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD || /* XXX */
 280                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 281                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD) {
 282                         log(LOG_WARNING, "%s: cannot find label (%s)\n",
 283                             dev->si_name, msg);
 284                 }
 285
 286                 if (sp->ds_label.opaque != NULL && sp->ds_ops != NULL) {
 287                         /* Clear out old label - it's not around anymore */
 288                         disk_debug(2,
 289                             "disk_probe_slice: clear out old diskabel on %s\n",
 290                             dev->si_name);
 291
 292                         sp->ds_ops->op_freedisklabel(&sp->ds_label);
 293                         sp->ds_ops = NULL;
 294                 }
 295         }
 296
 297         if (msg == NULL) {
 298                 sp->ds_wlabel = FALSE;
 299         }
 300
 301         return (msg ? EINVAL : 0);
 302 }
 303
 304 /*
 305  * This routine is only called for newly minted drives or to reprobe
 306  * a drive with no open slices.  disk_probe_slice() is called directly
 307  * when reprobing partition changes within slices.
 308  */
 309 static void
 310 disk_probe(struct disk *dp, int reprobe)
 311 {
 312         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 313         cdev_t dev = dp->d_cdev;
 314         cdev_t ndev;
 315         int error, i, sno;
 316         struct diskslices *osp;
 317         struct diskslice *sp;
 318         char uuid_buf[128];
 319
 320         KKASSERT (info->d_media_blksize != 0);
 321
 322         osp = dp->d_slice;
 323         dp->d_slice = dsmakeslicestruct(BASE_SLICE, info);
 324         disk_debug(1, "disk_probe (begin): %s\n", dp->d_cdev->si_name);
 325
 326         error = mbrinit(dev, info, &(dp->d_slice));
 327         if (error) {
 328                 dsgone(&osp);
 329                 return;
 330         }
 331
 332         for (i = 0; i < dp->d_slice->dss_nslices; i++) {
 333                 /*
 334                  * Ignore the whole-disk slice, it has already been created.
 335                  */
 336                 if (i == WHOLE_DISK_SLICE)
 337                         continue;
 338
 339 #if 1
 340                 /*
 341                  * Ignore the compatibility slice s0 if it's a device mapper
 342                  * volume.
 343                  */
 344                 if ((i == COMPATIBILITY_SLICE) &&
 345                     (info->d_dsflags & DSO_DEVICEMAPPER))
 346                         continue;
 347 #endif
 348
 349                 sp = &dp->d_slice->dss_slices[i];
 350
 351                 /*
 352                  * Handle s0.  s0 is a compatibility slice if there are no
 353                  * other slices and it has not otherwise been set up, else
 354                  * we ignore it.
 355                  */
 356                 if (i == COMPATIBILITY_SLICE) {
 357                         sno = 0;
 358                         if (sp->ds_type == 0 &&
 359                             dp->d_slice->dss_nslices == BASE_SLICE) {
 360                                 sp->ds_size = info->d_media_blocks;
 361                                 sp->ds_reserved = 0;
 362                         }
 363                 } else {
 364                         sno = i - 1;
 365                         sp->ds_reserved = 0;
 366                 }
 367
 368                 /*
 369                  * Ignore 0-length slices
 370                  */
 371                 if (sp->ds_size == 0)
 372                         continue;
 373
 374                 if (reprobe &&
 375                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%ss%d",
 376                                                       dev->si_name, sno))) {
 377                         /*
 378                          * Device already exists and is still valid
 379                          */
 380                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 381
 382                         /*
 383                          * Destroy old UUID alias
 384                          */
 385                         destroy_dev_alias(ndev, "slice-by-uuid/*");
 386
 387                         /* Create UUID alias */
 388                         if (!kuuid_is_nil(&sp->ds_stor_uuid)) {
 389                                 snprintf_uuid(uuid_buf, sizeof(uuid_buf),
 390                                     &sp->ds_stor_uuid);
 391                                 make_dev_alias(ndev, "slice-by-uuid/%s",
 392                                     uuid_buf);
 393                         }
 394                 } else {
 395                         /*
 396                          * Else create new device
 397                          */
 398                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 399                                         dkmakewholeslice(dkunit(dev), i),
 400                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 401                                         (info->d_dsflags & DSO_DEVICEMAPPER)?
 402                                         "%s.s%d" : "%ss%d", dev->si_name, sno);
 403                         ndev->si_parent = dev;
 404                         ndev->si_iosize_max = dev->si_iosize_max;
 405                         udev_dict_set_cstr(ndev, "subsystem", "disk");
 406                         /* Inherit parent's disk type */
 407                         if (dp->d_disktype) {
 408                                 udev_dict_set_cstr(ndev, "disk-type",
 409                                     __DECONST(char *, dp->d_disktype));
 410                         }
 411
 412                         /* Create serno alias */
 413                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 414                                 make_dev_alias(ndev, "serno/%s.s%d",
 415                                                dp->d_info.d_serialno, sno);
 416                         }
 417
 418                         /* Create UUID alias */
 419                         if (!kuuid_is_nil(&sp->ds_stor_uuid)) {
 420                                 snprintf_uuid(uuid_buf, sizeof(uuid_buf),
 421                                     &sp->ds_stor_uuid);
 422                                 make_dev_alias(ndev, "slice-by-uuid/%s",
 423                                     uuid_buf);
 424                         }
 425
 426                         ndev->si_disk = dp;
 427                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 428                 }
 429                 sp->ds_dev = ndev;
 430
 431                 /*
 432                  * Probe appropriate slices for a disklabel
 433                  *
 434                  * XXX slice type 1 used by our gpt probe code.
 435                  * XXX slice type 0 used by mbr compat slice.
 436                  */
 437                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD ||
 438                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 439                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD ||
 440                     sp->ds_type == 0 ||
 441                     sp->ds_type == 1) {
 442                         if (dp->d_slice->dss_first_bsd_slice == 0)
 443                                 dp->d_slice->dss_first_bsd_slice = i;
 444                         disk_probe_slice(dp, ndev, i, reprobe);
 445                 }
 446         }
 447         dsgone(&osp);
 448         disk_debug(1, "disk_probe (end): %s\n", dp->d_cdev->si_name);
 449 }
 450
 451
 452 static void
 453 disk_msg_core(void *arg)
 454 {
 455         struct disk     *dp;
 456         struct diskslice *sp;
 457         disk_msg_t msg;
 458         int run;
 459
 460         lwkt_gettoken(&disklist_token);
 461         lwkt_initport_thread(&disk_msg_port, curthread);
 462         wakeup(curthread);      /* synchronous startup */
 463         lwkt_reltoken(&disklist_token);
 464
 465         get_mplock();   /* not mpsafe yet? */
 466         run = 1;
 467
 468         while (run) {
 469                 msg = (disk_msg_t)lwkt_waitport(&disk_msg_port, 0);
 470
 471                 switch (msg->hdr.u.ms_result) {
 472                 case DISK_DISK_PROBE:
 473                         dp = (struct disk *)msg->load;
 474                         disk_debug(1,
 475                                     "DISK_DISK_PROBE: %s\n",
 476                                         dp->d_cdev->si_name);
 477                         disk_iocom_update(dp);
 478                         disk_probe(dp, 0);
 479                         break;
 480                 case DISK_DISK_DESTROY:
 481                         dp = (struct disk *)msg->load;
 482                         disk_debug(1,
 483                                     "DISK_DISK_DESTROY: %s\n",
 484                                         dp->d_cdev->si_name);
 485                         disk_iocom_uninit(dp);
 486                         devfs_destroy_related(dp->d_cdev);
 487                         destroy_dev(dp->d_cdev);
 488                         destroy_only_dev(dp->d_rawdev);
 489                         lwkt_gettoken(&disklist_token);
 490                         LIST_REMOVE(dp, d_list);
 491                         lwkt_reltoken(&disklist_token);
 492                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 493                                 kfree(dp->d_info.d_serialno, M_TEMP);
 494                                 dp->d_info.d_serialno = NULL;
 495                         }
 496                         break;
 497                 case DISK_UNPROBE:
 498                         dp = (struct disk *)msg->load;
 499                         disk_debug(1,
 500                                     "DISK_DISK_UNPROBE: %s\n",
 501                                         dp->d_cdev->si_name);
 502                         devfs_destroy_related(dp->d_cdev);
 503                         break;
 504                 case DISK_SLICE_REPROBE:
 505                         dp = (struct disk *)msg->load;
 506                         sp = (struct diskslice *)msg->load2;
 507                         devfs_clr_related_flag(sp->ds_dev,
 508                                                 SI_REPROBE_TEST);
 509                         disk_debug(1,
 510                                     "DISK_SLICE_REPROBE: %s\n",
 511                                     sp->ds_dev->si_name);
 512                         disk_probe_slice(dp, sp->ds_dev,
 513                                          dkslice(sp->ds_dev), 1);
 514                         devfs_destroy_related_without_flag(
 515                                         sp->ds_dev, SI_REPROBE_TEST);
 516                         break;
 517                 case DISK_DISK_REPROBE:
 518                         dp = (struct disk *)msg->load;
 519                         devfs_clr_related_flag(dp->d_cdev, SI_REPROBE_TEST);
 520                         disk_debug(1,
 521                                     "DISK_DISK_REPROBE: %s\n",
 522                                     dp->d_cdev->si_name);
 523                         disk_probe(dp, 1);
 524                         devfs_destroy_related_without_flag(
 525                                         dp->d_cdev, SI_REPROBE_TEST);
 526                         break;
 527                 case DISK_SYNC:
 528                         disk_debug(1, "DISK_SYNC\n");
 529                         break;
 530                 default:
 531                         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_WARNING,
 532                                     "disk_msg_core: unknown message "
 533                                     "received at core\n");
 534                         break;
 535                 }
 536                 lwkt_replymsg(&msg->hdr, 0);
 537         }
 538         lwkt_exit();
 539 }
 540
 541
 542 /*
 543  * Acts as a message drain. Any message that is replied to here gets
 544  * destroyed and the memory freed.
 545  */
 546 static void
 547 disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t port, lwkt_msg_t msg)
 548 {
 549         objcache_put(disk_msg_cache, msg);
 550 }
 551
 552
 553 void
 554 disk_msg_send(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 555 {
 556         disk_msg_t disk_msg;
 557         lwkt_port_t port = &disk_msg_port;
 558
 559         disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 560
 561         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &disk_dispose_port, 0);
 562
 563         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 564         disk_msg->load = load;
 565         disk_msg->load2 = load2;
 566         KKASSERT(port);
 567         lwkt_sendmsg(port, &disk_msg->hdr);
 568 }
 569
 570 void
 571 disk_msg_send_sync(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 572 {
 573         struct lwkt_port rep_port;
 574         disk_msg_t disk_msg;
 575         lwkt_port_t port;
 576
 577         disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 578         port = &disk_msg_port;
 579
 580         /* XXX could probably use curthread's built-in msgport */
 581         lwkt_initport_thread(&rep_port, curthread);
 582         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &rep_port, 0);
 583
 584         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 585         disk_msg->load = load;
 586         disk_msg->load2 = load2;
 587
 588         lwkt_sendmsg(port, &disk_msg->hdr);
 589         lwkt_waitmsg(&disk_msg->hdr, 0);
 590         objcache_put(disk_msg_cache, disk_msg);
 591 }
 592
 593 /*
 594  * Create a raw device for the dev_ops template (which is returned).  Also
 595  * create a slice and unit managed disk and overload the user visible
 596  * device space with it.
 597  *
 598  * NOTE: The returned raw device is NOT a slice and unit managed device.
 599  * It is an actual raw device representing the raw disk as specified by
 600  * the passed dev_ops.  The disk layer not only returns such a raw device,
 601  * it also uses it internally when passing (modified) commands through.
 602  */
 603 cdev_t
 604 disk_create(int unit, struct disk *dp, struct dev_ops *raw_ops)
 605 {
 606         return _disk_create_named(NULL, unit, dp, raw_ops, 0);
 607 }
 608
 609 cdev_t
 610 disk_create_clone(int unit, struct disk *dp,
 611                   struct dev_ops *raw_ops)
 612 {
 613         return _disk_create_named(NULL, unit, dp, raw_ops, 1);
 614 }
 615
 616 cdev_t
 617 disk_create_named(const char *name, int unit, struct disk *dp,
 618                   struct dev_ops *raw_ops)
 619 {
 620         return _disk_create_named(name, unit, dp, raw_ops, 0);
 621 }
 622
 623 cdev_t
 624 disk_create_named_clone(const char *name, int unit, struct disk *dp,
 625                         struct dev_ops *raw_ops)
 626 {
 627         return _disk_create_named(name, unit, dp, raw_ops, 1);
 628 }
 629
 630 static cdev_t
 631 _disk_create_named(const char *name, int unit, struct disk *dp,
 632                    struct dev_ops *raw_ops, int clone)
 633 {
 634         cdev_t rawdev;
 635
 636         disk_debug(1, "disk_create (begin): %s%d\n", name, unit);
 637
 638         if (name) {
 639                 rawdev = make_only_dev(raw_ops, dkmakewholedisk(unit),
 640                     UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640, "%s", name);
 641         } else {
 642                 rawdev = make_only_dev(raw_ops, dkmakewholedisk(unit),
 643                     UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 644                     "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 645         }
 646
 647         bzero(dp, sizeof(*dp));
 648
 649         dp->d_rawdev = rawdev;
 650         dp->d_raw_ops = raw_ops;
 651         dp->d_dev_ops = &disk_ops;
 652
 653         if (name) {
 654                 if (clone) {
 655                         dp->d_cdev = make_only_dev_covering(
 656                                         &disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 657                                         dkmakewholedisk(unit),
 658                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 659                                         "%s", name);
 660                 } else {
 661                         dp->d_cdev = make_dev_covering(
 662                                         &disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 663                                         dkmakewholedisk(unit),
 664                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 665                                         "%s", name);
 666                 }
 667         } else {
 668                 if (clone) {
 669                         dp->d_cdev = make_only_dev_covering(
 670                                         &disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 671                                         dkmakewholedisk(unit),
 672                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 673                                         "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 674                 } else {
 675                         dp->d_cdev = make_dev_covering(
 676                                         &disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 677                                         dkmakewholedisk(unit),
 678                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 679                                         "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 680                 }
 681         }
 682
 683         udev_dict_set_cstr(dp->d_cdev, "subsystem", "disk");
 684         dp->d_cdev->si_disk = dp;
 685
 686         if (name)
 687                 dsched_disk_create_callback(dp, name, unit);
 688         else
 689                 dsched_disk_create_callback(dp, raw_ops->head.name, unit);
 690
 691         lwkt_gettoken(&disklist_token);
 692         LIST_INSERT_HEAD(&disklist, dp, d_list);
 693         lwkt_reltoken(&disklist_token);
 694
 695         disk_iocom_init(dp);
 696
 697         disk_debug(1, "disk_create (end): %s%d\n",
 698                    (name != NULL)?(name):(raw_ops->head.name), unit);
 699
 700         return (dp->d_rawdev);
 701 }
 702
 703 int
 704 disk_setdisktype(struct disk *disk, const char *type)
 705 {
 706         int error;
 707
 708         KKASSERT(disk != NULL);
 709
 710         disk->d_disktype = type;
 711         error = udev_dict_set_cstr(disk->d_cdev, "disk-type",
 712                                    __DECONST(char *, type));
 713         return error;
 714 }
 715
 716 int
 717 disk_getopencount(struct disk *disk)
 718 {
 719         return disk->d_opencount;
 720 }
 721
 722 static void
 723 _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 724 {
 725         char *oldserialno;
 726
 727         oldserialno = disk->d_info.d_serialno;
 728         bcopy(info, &disk->d_info, sizeof(disk->d_info));
 729         info = &disk->d_info;
 730
 731         disk_debug(1, "_setdiskinfo: %s\n", disk->d_cdev->si_name);
 732
 733         /*
 734          * The serial number is duplicated so the caller can throw
 735          * their copy away.
 736          */
 737         if (info->d_serialno && info->d_serialno[0] &&
 738             (info->d_serialno[0] != ' ' || strlen(info->d_serialno) > 1)) {
 739                 info->d_serialno = kstrdup(info->d_serialno, M_TEMP);
 740                 disk_cleanserial(info->d_serialno);
 741                 if (disk->d_cdev) {
 742                         make_dev_alias(disk->d_cdev, "serno/%s",
 743                                        info->d_serialno);
 744                 }
 745         } else {
 746                 info->d_serialno = NULL;
 747         }
 748         if (oldserialno)
 749                 kfree(oldserialno, M_TEMP);
 750
 751         dsched_disk_update_callback(disk, info);
 752
 753         /*
 754          * The caller may set d_media_size or d_media_blocks and we
 755          * calculate the other.
 756          */
 757         KKASSERT(info->d_media_size == 0 || info->d_media_blocks == 0);
 758         if (info->d_media_size == 0 && info->d_media_blocks) {
 759                 info->d_media_size = (u_int64_t)info->d_media_blocks *
 760                                      info->d_media_blksize;
 761         } else if (info->d_media_size && info->d_media_blocks == 0 &&
 762                    info->d_media_blksize) {
 763                 info->d_media_blocks = info->d_media_size /
 764                                        info->d_media_blksize;
 765         }
 766
 767         /*
 768          * The si_* fields for rawdev are not set until after the
 769          * disk_create() call, so someone using the cooked version
 770          * of the raw device (i.e. da0s0) will not get the right
 771          * si_iosize_max unless we fix it up here.
 772          */
 773         if (disk->d_cdev && disk->d_rawdev &&
 774             disk->d_cdev->si_iosize_max == 0) {
 775                 disk->d_cdev->si_iosize_max = disk->d_rawdev->si_iosize_max;
 776                 disk->d_cdev->si_bsize_phys = disk->d_rawdev->si_bsize_phys;
 777                 disk->d_cdev->si_bsize_best = disk->d_rawdev->si_bsize_best;
 778         }
 779
 780         /* Add the serial number to the udev_dictionary */
 781         if (info->d_serialno)
 782                 udev_dict_set_cstr(disk->d_cdev, "serno", info->d_serialno);
 783 }
 784
 785 /*
 786  * Disk drivers must call this routine when media parameters are available
 787  * or have changed.
 788  */
 789 void
 790 disk_setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 791 {
 792         _setdiskinfo(disk, info);
 793         disk_msg_send(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 794         disk_debug(1, "disk_setdiskinfo: sent probe for %s\n",
 795                    disk->d_cdev->si_name);
 796 }
 797
 798 void
 799 disk_setdiskinfo_sync(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 800 {
 801         _setdiskinfo(disk, info);
 802         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 803         disk_debug(1, "disk_setdiskinfo_sync: sent probe for %s\n",
 804                    disk->d_cdev->si_name);
 805 }
 806
 807 /*
 808  * This routine is called when an adapter detaches.  The higher level
 809  * managed disk device is destroyed while the lower level raw device is
 810  * released.
 811  */
 812 void
 813 disk_destroy(struct disk *disk)
 814 {
 815         dsched_disk_destroy_callback(disk);
 816         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_DESTROY, disk, NULL);
 817         return;
 818 }
 819
 820 int
 821 disk_dumpcheck(cdev_t dev, u_int64_t *size,
 822                u_int64_t *blkno, u_int32_t *secsize)
 823 {
 824         struct partinfo pinfo;
 825         int error;
 826
 827         bzero(&pinfo, sizeof(pinfo));
 828         error = dev_dioctl(dev, DIOCGPART, (void *)&pinfo, 0,
 829                            proc0.p_ucred, NULL);
 830         if (error)
 831                 return (error);
 832
 833         if (pinfo.media_blksize == 0)
 834                 return (ENXIO);
 835
 836         if (blkno) /* XXX: make sure this reserved stuff is right */
 837                 *blkno = pinfo.reserved_blocks +
 838                         pinfo.media_offset / pinfo.media_blksize;
 839         if (secsize)
 840                 *secsize = pinfo.media_blksize;
 841         if (size)
 842                 *size = (pinfo.media_blocks - pinfo.reserved_blocks);
 843
 844         return (0);
 845 }
 846
 847 int
 848 disk_dumpconf(cdev_t dev, u_int onoff)
 849 {
 850         struct dumperinfo di;
 851         u_int64_t       size, blkno;
 852         u_int32_t       secsize;
 853         int error;
 854
 855         if (!onoff)
 856                 return set_dumper(NULL);
 857
 858         error = disk_dumpcheck(dev, &size, &blkno, &secsize);
 859
 860         if (error)
 861                 return ENXIO;
 862
 863         bzero(&di, sizeof(struct dumperinfo));
 864         di.dumper = diskdump;
 865         di.priv = dev;
 866         di.blocksize = secsize;
 867         di.maxiosize = dev->si_iosize_max;
 868         di.mediaoffset = blkno * DEV_BSIZE;
 869         di.mediasize = size * DEV_BSIZE;
 870
 871         return set_dumper(&di);
 872 }
 873
 874 void
 875 disk_unprobe(struct disk *disk)
 876 {
 877         if (disk == NULL)
 878                 return;
 879
 880         disk_msg_send_sync(DISK_UNPROBE, disk, NULL);
 881 }
 882
 883 void
 884 disk_invalidate (struct disk *disk)
 885 {
 886         dsgone(&disk->d_slice);
 887 }
 888
 889 struct disk *
 890 disk_enumerate(struct disk *disk)
 891 {
 892         struct disk *dp;
 893
 894         lwkt_gettoken(&disklist_token);
 895         if (!disk)
 896                 dp = (LIST_FIRST(&disklist));
 897         else
 898                 dp = (LIST_NEXT(disk, d_list));
 899         lwkt_reltoken(&disklist_token);
 900
 901         return dp;
 902 }
 903
 904 static
 905 int
 906 sysctl_disks(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 907 {
 908         struct disk *disk;
 909         int error, first;
 910
 911         disk = NULL;
 912         first = 1;
 913
 914         while ((disk = disk_enumerate(disk))) {
 915                 if (!first) {
 916                         error = SYSCTL_OUT(req, " ", 1);
 917                         if (error)
 918                                 return error;
 919                 } else {
 920                         first = 0;
 921                 }
 922                 error = SYSCTL_OUT(req, disk->d_rawdev->si_name,
 923                                    strlen(disk->d_rawdev->si_name));
 924                 if (error)
 925                         return error;
 926         }
 927         error = SYSCTL_OUT(req, "", 1);
 928         return error;
 929 }
 930
 931 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, disks, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD, NULL, 0,
 932     sysctl_disks, "A", "names of available disks");
 933
 934 /*
 935  * Open a disk device or partition.
 936  */
 937 static
 938 int
 939 diskopen(struct dev_open_args *ap)
 940 {
 941         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 942         struct disk *dp;
 943         int error;
 944
 945         /*
 946          * dp can't be NULL here XXX.
 947          *
 948          * d_slice will be NULL if setdiskinfo() has not been called yet.
 949          * setdiskinfo() is typically called whether the disk is present
 950          * or not (e.g. CD), but the base disk device is created first
 951          * and there may be a race.
 952          */
 953         dp = dev->si_disk;
 954         if (dp == NULL || dp->d_slice == NULL)
 955                 return (ENXIO);
 956         error = 0;
 957
 958         /*
 959          * Deal with open races
 960          */
 961         get_mplock();
 962         while (dp->d_flags & DISKFLAG_LOCK) {
 963                 dp->d_flags |= DISKFLAG_WANTED;
 964                 error = tsleep(dp, PCATCH, "diskopen", hz);
 965                 if (error) {
 966                         rel_mplock();
 967                         return (error);
 968                 }
 969         }
 970         dp->d_flags |= DISKFLAG_LOCK;
 971
 972         /*
 973          * Open the underlying raw device.
 974          */
 975         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 976 #if 0
 977                 if (!pdev->si_iosize_max)
 978                         pdev->si_iosize_max = dev->si_iosize_max;
 979 #endif
 980                 error = dev_dopen(dp->d_rawdev, ap->a_oflags,
 981                                   ap->a_devtype, ap->a_cred);
 982         }
 983
 984         if (error)
 985                 goto out;
 986         error = dsopen(dev, ap->a_devtype, dp->d_info.d_dsflags,
 987                        &dp->d_slice, &dp->d_info);
 988         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 989                 dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_oflags, ap->a_devtype);
 990         }
 991 out:
 992         dp->d_flags &= ~DISKFLAG_LOCK;
 993         if (dp->d_flags & DISKFLAG_WANTED) {
 994                 dp->d_flags &= ~DISKFLAG_WANTED;
 995                 wakeup(dp);
 996         }
 997         rel_mplock();
 998
 999         KKASSERT(dp->d_opencount >= 0);
1000         /* If the open was successful, bump open count */
1001         if (error == 0)
1002                 atomic_add_int(&dp->d_opencount, 1);
1003
1004         return(error);
1005 }
1006
1007 /*
1008  * Close a disk device or partition
1009  */
1010 static
1011 int
1012 diskclose(struct dev_close_args *ap)
1013 {
1014         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
1015         struct disk *dp;
1016         int error;
1017         int lcount;
1018
1019         error = 0;
1020         dp = dev->si_disk;
1021
1022         /*
1023          * The cdev_t represents the disk/slice/part.  The shared
1024          * dp structure governs all cdevs associated with the disk.
1025          *
1026          * As a safety only close the underlying raw device on the last
1027          * close the disk device if our tracking of the slices/partitions
1028          * also indicates nothing is open.
1029          */
1030         KKASSERT(dp->d_opencount >= 1);
1031         lcount = atomic_fetchadd_int(&dp->d_opencount, -1);
1032
1033         get_mplock();
1034         dsclose(dev, ap->a_devtype, dp->d_slice);
1035         if (lcount <= 1 && !dsisopen(dp->d_slice)) {
1036                 error = dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_fflag, ap->a_devtype);
1037         }
1038         rel_mplock();
1039         return (error);
1040 }
1041
1042 /*
1043  * First execute the ioctl on the disk device, and if it isn't supported
1044  * try running it on the backing device.
1045  */
1046 static
1047 int
1048 diskioctl(struct dev_ioctl_args *ap)
1049 {
1050         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
1051         struct disk *dp;
1052         int error;
1053         u_int u;
1054
1055         dp = dev->si_disk;
1056         if (dp == NULL)
1057                 return (ENXIO);
1058
1059         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
1060                     "diskioctl: cmd is: %lx (name: %s)\n",
1061                     ap->a_cmd, dev->si_name);
1062         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
1063                     "diskioctl: &dp->d_slice is: %p, %p\n",
1064                     &dp->d_slice, dp->d_slice);
1065
1066         if (ap->a_cmd == DIOCGKERNELDUMP) {
1067                 u = *(u_int *)ap->a_data;
1068                 return disk_dumpconf(dev, u);
1069         }
1070
1071         if (ap->a_cmd == DIOCRECLUSTER && dev == dp->d_cdev) {
1072                 kprintf("RECLUSTER\n");
1073                 error = disk_iocom_ioctl(dp, ap->a_cmd, ap->a_data);
1074                 return error;
1075         }
1076
1077         if (&dp->d_slice == NULL || dp->d_slice == NULL ||
1078             ((dp->d_info.d_dsflags & DSO_DEVICEMAPPER) &&
1079              dkslice(dev) == WHOLE_DISK_SLICE)) {
1080                 error = ENOIOCTL;
1081         } else {
1082                 get_mplock();
1083                 error = dsioctl(dev, ap->a_cmd, ap->a_data, ap->a_fflag,
1084                                 &dp->d_slice, &dp->d_info);
1085                 rel_mplock();
1086         }
1087
1088         if (error == ENOIOCTL) {
1089                 error = dev_dioctl(dp->d_rawdev, ap->a_cmd, ap->a_data,
1090                                    ap->a_fflag, ap->a_cred, NULL);
1091         }
1092         return (error);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Execute strategy routine
1097  */
1098 static
1099 int
1100 diskstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
1101 {
1102         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
1103         struct bio *bio = ap->a_bio;
1104         struct bio *nbio;
1105         struct disk *dp;
1106
1107         dp = dev->si_disk;
1108
1109         if (dp == NULL) {
1110                 bio->bio_buf->b_error = ENXIO;
1111                 bio->bio_buf->b_flags |= B_ERROR;
1112                 biodone(bio);
1113                 return(0);
1114         }
1115         KKASSERT(dev->si_disk == dp);
1116
1117         /*
1118          * The dscheck() function will also transform the slice relative
1119          * block number i.e. bio->bio_offset into a block number that can be
1120          * passed directly to the underlying raw device.  If dscheck()
1121          * returns NULL it will have handled the bio for us (e.g. EOF
1122          * or error due to being beyond the device size).
1123          */
1124         if ((nbio = dscheck(dev, bio, dp->d_slice)) != NULL) {
1125                 dsched_queue(dp, nbio);
1126         } else {
1127                 biodone(bio);
1128         }
1129         return(0);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Return the partition size in ?blocks?
1134  */
1135 static
1136 int
1137 diskpsize(struct dev_psize_args *ap)
1138 {
1139         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
1140         struct disk *dp;
1141
1142         dp = dev->si_disk;
1143         if (dp == NULL)
1144                 return(ENODEV);
1145
1146         ap->a_result = dssize(dev, &dp->d_slice);
1147
1148         if ((ap->a_result == -1) &&
1149            (dp->d_info.d_dsflags & DSO_RAWPSIZE)) {
1150                 ap->a_head.a_dev = dp->d_rawdev;
1151                 return dev_doperate(&ap->a_head);
1152         }
1153         return(0);
1154 }
1155
1156 int
1157 diskdump(struct dev_dump_args *ap)
1158 {
1159         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
1160         struct disk *dp = dev->si_disk;
1161         u_int64_t size, offset;
1162         int error;
1163
1164         error = disk_dumpcheck(dev, &size, &ap->a_blkno, &ap->a_secsize);
1165         /* XXX: this should probably go in disk_dumpcheck somehow */
1166         if (ap->a_length != 0) {
1167                 size *= DEV_BSIZE;
1168                 offset = ap->a_blkno * DEV_BSIZE;
1169                 if ((ap->a_offset < offset) ||
1170                     (ap->a_offset + ap->a_length - offset > size)) {
1171                         kprintf("Attempt to write outside dump "
1172                                 "device boundaries.\n");
1173                         error = ENOSPC;
1174                 }
1175         }
1176
1177         if (error == 0) {
1178                 ap->a_head.a_dev = dp->d_rawdev;
1179                 error = dev_doperate(&ap->a_head);
1180         }
1181
1182         return(error);
1183 }
1184
1185
1186 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, diskslices, CTLFLAG_RD,
1187            0, sizeof(struct diskslices), "sizeof(struct diskslices)");
1188
1189 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, disk, CTLFLAG_RD,
1190            0, sizeof(struct disk), "sizeof(struct disk)");
1191
1192 /*
1193  * Reorder interval for burst write allowance and minor write
1194  * allowance.
1195  *
1196  * We always want to trickle some writes in to make use of the
1197  * disk's zone cache.  Bursting occurs on a longer interval and only
1198  * runningbufspace is well over the hirunningspace limit.
1199  */
1200 int bioq_reorder_burst_interval = 60;   /* should be multiple of minor */
1201 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_interval,
1202            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_interval, 0, "");
1203 int bioq_reorder_minor_interval = 5;
1204 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_interval,
1205            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_interval, 0, "");
1206
1207 int bioq_reorder_burst_bytes = 3000000;
1208 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_bytes,
1209            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_bytes, 0, "");
1210 int bioq_reorder_minor_bytes = 262144;
1211 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_bytes,
1212            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_bytes, 0, "");
1213
1214
1215 /*
1216  * Order I/Os.  Generally speaking this code is designed to make better
1217  * use of drive zone caches.  A drive zone cache can typically track linear
1218  * reads or writes for around 16 zones simultaniously.
1219  *
1220  * Read prioritization issues:  It is possible for hundreds of megabytes worth
1221  * of writes to be queued asynchronously.  This creates a huge bottleneck
1222  * for reads which reduce read bandwidth to a trickle.
1223  *
1224  * To solve this problem we generally reorder reads before writes.
1225  *
1226  * However, a large number of random reads can also starve writes and
1227  * make poor use of the drive zone cache so we allow writes to trickle
1228  * in every N reads.
1229  */
1230 void
1231 bioqdisksort(struct bio_queue_head *bioq, struct bio *bio)
1232 {
1233         /*
1234          * The BIO wants to be ordered.  Adding to the tail also
1235          * causes transition to be set to NULL, forcing the ordering
1236          * of all prior I/O's.
1237          */
1238         if (bio->bio_buf->b_flags & B_ORDERED) {
1239                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
1240                 return;
1241         }
1242
1243         switch(bio->bio_buf->b_cmd) {
1244         case BUF_CMD_READ:
1245                 if (bioq->transition) {
1246                         /*
1247                          * Insert before the first write.  Bleedover writes
1248                          * based on reorder intervals to prevent starvation.
1249                          */
1250                         TAILQ_INSERT_BEFORE(bioq->transition, bio, bio_act);
1251                         ++bioq->reorder;
1252                         if (bioq->reorder % bioq_reorder_minor_interval == 0) {
1253                                 bioqwritereorder(bioq);
1254                                 if (bioq->reorder >=
1255                                     bioq_reorder_burst_interval) {
1256                                         bioq->reorder = 0;
1257                                 }
1258                         }
1259                 } else {
1260                         /*
1261                          * No writes queued (or ordering was forced),
1262                          * insert at tail.
1263                          */
1264                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1265                 }
1266                 break;
1267         case BUF_CMD_WRITE:
1268                 /*
1269                  * Writes are always appended.  If no writes were previously
1270                  * queued or an ordered tail insertion occured the transition
1271                  * field will be NULL.
1272                  */
1273                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1274                 if (bioq->transition == NULL)
1275                         bioq->transition = bio;
1276                 break;
1277         default:
1278                 /*
1279                  * All other request types are forced to be ordered.
1280                  */
1281                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
1282                 break;
1283         }
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Move the read-write transition point to prevent reads from
1288  * completely starving our writes.  This brings a number of writes into
1289  * the fold every N reads.
1290  *
1291  * We bring a few linear writes into the fold on a minor interval
1292  * and we bring a non-linear burst of writes into the fold on a major
1293  * interval.  Bursting only occurs if runningbufspace is really high
1294  * (typically from syncs, fsyncs, or HAMMER flushes).
1295  */
1296 static
1297 void
1298 bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq)
1299 {
1300         struct bio *bio;
1301         off_t next_offset;
1302         size_t left;
1303         size_t n;
1304         int check_off;
1305
1306         if (bioq->reorder < bioq_reorder_burst_interval ||
1307             !buf_runningbufspace_severe()) {
1308                 left = (size_t)bioq_reorder_minor_bytes;
1309                 check_off = 1;
1310         } else {
1311                 left = (size_t)bioq_reorder_burst_bytes;
1312                 check_off = 0;
1313         }
1314
1315         next_offset = bioq->transition->bio_offset;
1316         while ((bio = bioq->transition) != NULL &&
1317                (check_off == 0 || next_offset == bio->bio_offset)
1318         ) {
1319                 n = bio->bio_buf->b_bcount;
1320                 next_offset = bio->bio_offset + n;
1321                 bioq->transition = TAILQ_NEXT(bio, bio_act);
1322                 if (left < n)
1323                         break;
1324                 left -= n;
1325         }
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Bounds checking against the media size, used for the raw partition.
1330  * secsize, mediasize and b_blkno must all be the same units.
1331  * Possibly this has to be DEV_BSIZE (512).
1332  */
1333 int
1334 bounds_check_with_mediasize(struct bio *bio, int secsize, uint64_t mediasize)
1335 {
1336         struct buf *bp = bio->bio_buf;
1337         int64_t sz;
1338
1339         sz = howmany(bp->b_bcount, secsize);
1340
1341         if (bio->bio_offset/DEV_BSIZE + sz > mediasize) {
1342                 sz = mediasize - bio->bio_offset/DEV_BSIZE;
1343                 if (sz == 0) {
1344                         /* If exactly at end of disk, return EOF. */
1345                         bp->b_resid = bp->b_bcount;
1346                         return 0;
1347                 }
1348                 if (sz < 0) {
1349                         /* If past end of disk, return EINVAL. */
1350                         bp->b_error = EINVAL;
1351                         return 0;
1352                 }
1353                 /* Otherwise, truncate request. */
1354                 bp->b_bcount = sz * secsize;
1355         }
1356
1357         return 1;
1358 }
1359
1360 /*
1361  * Disk error is the preface to plaintive error messages
1362  * about failing disk transfers.  It prints messages of the form
1363
1364 hp0g: hard error reading fsbn 12345 of 12344-12347 (hp0 bn %d cn %d tn %d sn %d)
1365
1366  * if the offset of the error in the transfer and a disk label
1367  * are both available.  blkdone should be -1 if the position of the error
1368  * is unknown; the disklabel pointer may be null from drivers that have not
1369  * been converted to use them.  The message is printed with kprintf
1370  * if pri is LOG_PRINTF, otherwise it uses log at the specified priority.
1371  * The message should be completed (with at least a newline) with kprintf
1372  * or log(-1, ...), respectively.  There is no trailing space.
1373  */
1374 void
1375 diskerr(struct bio *bio, cdev_t dev, const char *what, int pri, int donecnt)
1376 {
1377         struct buf *bp = bio->bio_buf;
1378         const char *term;
1379
1380         switch(bp->b_cmd) {
1381         case BUF_CMD_READ:
1382                 term = "read";
1383                 break;
1384         case BUF_CMD_WRITE:
1385                 term = "write";
1386                 break;
1387         default:
1388                 term = "access";
1389                 break;
1390         }
1391         kprintf("%s: %s %sing ", dev->si_name, what, term);
1392         kprintf("offset %012llx for %d",
1393                 (long long)bio->bio_offset,
1394                 bp->b_bcount);
1395
1396         if (donecnt)
1397                 kprintf(" (%d bytes completed)", donecnt);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Locate a disk device
1402  */
1403 cdev_t
1404 disk_locate(const char *devname)
1405 {
1406         return devfs_find_device_by_name("%s", devname);
1407 }
1408
1409 void
1410 disk_config(void *arg)
1411 {
1412         disk_msg_send_sync(DISK_SYNC, NULL, NULL);
1413 }
1414
1415 static void
1416 disk_init(void)
1417 {
1418         struct thread* td_core;
1419
1420         disk_msg_cache = objcache_create("disk-msg-cache", 0, 0,
1421                                          NULL, NULL, NULL,
1422                                          objcache_malloc_alloc,
1423                                          objcache_malloc_free,
1424                                          &disk_msg_malloc_args);
1425
1426         lwkt_token_init(&disklist_token, "disks");
1427
1428         /*
1429          * Initialize the reply-only port which acts as a message drain
1430          */
1431         lwkt_initport_replyonly(&disk_dispose_port, disk_msg_autofree_reply);
1432
1433         lwkt_gettoken(&disklist_token);
1434         lwkt_create(disk_msg_core, /*args*/NULL, &td_core, NULL,
1435                     0, -1, "disk_msg_core");
1436         tsleep(td_core, 0, "diskcore", 0);
1437         lwkt_reltoken(&disklist_token);
1438 }
1439
1440 static void
1441 disk_uninit(void)
1442 {
1443         objcache_destroy(disk_msg_cache);
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Clean out illegal characters in serial numbers.
1448  */
1449 static void
1450 disk_cleanserial(char *serno)
1451 {
1452         char c;
1453
1454         while ((c = *serno) != 0) {
1455                 if (c >= 'a' && c <= 'z')
1456                         ;
1457                 else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
1458                         ;
1459                 else if (c >= '0' && c <= '9')
1460                         ;
1461                 else if (c == '-' || c == '@' || c == '+' || c == '.')
1462                         ;
1463                 else
1464                         c = '_';
1465                 *serno++= c;
1466         }
1467 }
1468
1469 TUNABLE_INT("kern.disk_debug", &disk_debug_enable);
1470 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, disk_debug, CTLFLAG_RW, &disk_debug_enable,
1471            0, "Enable subr_disk debugging");
1472
1473 SYSINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, disk_init, NULL);
1474 SYSUNINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, disk_uninit, NULL);