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  *
   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  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
  36  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
  37  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
  38  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
  39  * ----------------------------------------------------------------------------
  40  *
  41  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
  42  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  43  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  44  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  45  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  46  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  47  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  48  *
  49  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  50  * modification, are permitted provided that the following conditions
  51  * are met:
  52  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  53  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  54  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  55  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  56  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  57  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  58  *    must display the following acknowledgement:
  59  *      This product includes software developed by the University of
  60  *      California, Berkeley and its contributors.
  61  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  62  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  63  *    without specific prior written permission.
  64  *
  65  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  66  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  67  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  68  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  69  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  70  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  71  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  72  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  73  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  74  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  75  * SUCH DAMAGE.
  76  *
  77  *      @(#)ufs_disksubr.c      8.5 (Berkeley) 1/21/94
  78  * $FreeBSD: src/sys/kern/subr_disk.c,v 1.20.2.6 2001/10/05 07:14:57 peter Exp $
  79  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ufs/ufs_disksubr.c,v 1.44.2.3 2001/03/05 05:42:19 obrien Exp $
  80  * $DragonFly: src/sys/kern/subr_disk.c,v 1.40 2008/06/05 18:06:32 swildner 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/malloc.h>
  97 #include <sys/sysctl.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/msgport2.h>
 104 #include <sys/buf2.h>
 105 #include <sys/devfs.h>
 106 #include <sys/thread.h>
 107 #include <sys/thread2.h>
 108
 109 #include <sys/queue.h>
 110 #include <sys/lock.h>
 111
 112 static MALLOC_DEFINE(M_DISK, "disk", "disk data");
 113 static int disk_debug_enable = 0;
 114
 115 static void disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t, lwkt_msg_t);
 116 static void disk_msg_core(void *);
 117 static int disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe);
 118 static void disk_probe(struct disk *dp, int reprobe);
 119 static void _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info);
 120 static void bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq);
 121 static void disk_cleanserial(char *serno);
 122
 123 static d_open_t diskopen;
 124 static d_close_t diskclose;
 125 static d_ioctl_t diskioctl;
 126 static d_strategy_t diskstrategy;
 127 static d_psize_t diskpsize;
 128 static d_clone_t diskclone;
 129 static d_dump_t diskdump;
 130
 131 static LIST_HEAD(, disk) disklist = LIST_HEAD_INITIALIZER(&disklist);
 132 static struct lwkt_token disklist_token;
 133
 134 static struct dev_ops disk_ops = {
 135         { "disk", 0, D_DISK },
 136         .d_open = diskopen,
 137         .d_close = diskclose,
 138         .d_read = physread,
 139         .d_write = physwrite,
 140         .d_ioctl = diskioctl,
 141         .d_strategy = diskstrategy,
 142         .d_dump = diskdump,
 143         .d_psize = diskpsize,
 144         .d_clone = diskclone
 145 };
 146
 147 static struct objcache  *disk_msg_cache;
 148
 149 struct objcache_malloc_args disk_msg_malloc_args = {
 150         sizeof(struct disk_msg), M_DISK };
 151
 152 static struct lwkt_port disk_dispose_port;
 153 static struct lwkt_port disk_msg_port;
 154
 155 static int
 156 disk_debug(int level, char *fmt, ...)
 157 {
 158         __va_list ap;
 159
 160         __va_start(ap, fmt);
 161         if (level <= disk_debug_enable)
 162                 kvprintf(fmt, ap);
 163         __va_end(ap);
 164
 165         return 0;
 166 }
 167
 168 static int
 169 disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe)
 170 {
 171         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 172         struct diskslice *sp = &dp->d_slice->dss_slices[slice];
 173         disklabel_ops_t ops;
 174         struct partinfo part;
 175         const char *msg;
 176         cdev_t ndev;
 177         int sno;
 178         u_int i;
 179
 180         disk_debug(2,
 181                     "disk_probe_slice (begin): %s (%s)\n",
 182                         dev->si_name, dp->d_cdev->si_name);
 183
 184         sno = slice ? slice - 1 : 0;
 185
 186         ops = &disklabel32_ops;
 187         msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 188         if (msg && !strcmp(msg, "no disk label")) {
 189                 ops = &disklabel64_ops;
 190                 msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 191         }
 192         if (msg == NULL) {
 193                 if (slice != WHOLE_DISK_SLICE)
 194                         ops->op_adjust_label_reserved(dp->d_slice, slice, sp);
 195                 else
 196                         sp->ds_reserved = 0;
 197
 198                 sp->ds_ops = ops;
 199                 for (i = 0; i < ops->op_getnumparts(sp->ds_label); i++) {
 200                         ops->op_loadpartinfo(sp->ds_label, i, &part);
 201                         if (part.fstype) {
 202                                 if (reprobe &&
 203                                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%s%c",
 204                                                 dev->si_name, 'a' + i))
 205                                 ) {
 206                                         /*
 207                                          * Device already exists and
 208                                          * is still valid.
 209                                          */
 210                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 211                                 } else {
 212                                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 213                                                 dkmakeminor(dkunit(dp->d_cdev),
 214                                                             slice, i),
 215                                                 UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 216                                                 "%s%c", dev->si_name, 'a'+ i);
 217                                         ndev->si_disk = dp;
 218                                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 219                                                 make_dev_alias(ndev,
 220                                                     "serno/%s.s%d%c",
 221                                                     dp->d_info.d_serialno,
 222                                                     sno, 'a' + i);
 223                                         }
 224                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 225                                 }
 226                         }
 227                 }
 228         } else if (info->d_dsflags & DSO_COMPATLABEL) {
 229                 msg = NULL;
 230                 if (sp->ds_size >= 0x100000000ULL)
 231                         ops = &disklabel64_ops;
 232                 else
 233                         ops = &disklabel32_ops;
 234                 sp->ds_label = ops->op_clone_label(info, sp);
 235         } else {
 236                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD || /* XXX */
 237                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 238                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD) {
 239                         log(LOG_WARNING, "%s: cannot find label (%s)\n",
 240                             dev->si_name, msg);
 241                 }
 242         }
 243
 244         if (msg == NULL) {
 245                 sp->ds_wlabel = FALSE;
 246         }
 247
 248         return (msg ? EINVAL : 0);
 249 }
 250
 251
 252 static void
 253 disk_probe(struct disk *dp, int reprobe)
 254 {
 255         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 256         cdev_t dev = dp->d_cdev;
 257         cdev_t ndev;
 258         int error, i, sno;
 259         struct diskslice *sp;
 260
 261         KKASSERT (info->d_media_blksize != 0);
 262
 263         dp->d_slice = dsmakeslicestruct(BASE_SLICE, info);
 264         disk_debug(1,
 265                     "disk_probe (begin): %s\n",
 266                         dp->d_cdev->si_name);
 267
 268         error = mbrinit(dev, info, &(dp->d_slice));
 269         if (error)
 270                 return;
 271
 272         for (i = 0; i < dp->d_slice->dss_nslices; i++) {
 273                 /*
 274                  * Ignore the whole-disk slice, it has already been created.
 275                  */
 276                 if (i == WHOLE_DISK_SLICE)
 277                         continue;
 278                 sp = &dp->d_slice->dss_slices[i];
 279
 280                 /*
 281                  * Handle s0.  s0 is a compatibility slice if there are no
 282                  * other slices and it has not otherwise been set up, else
 283                  * we ignore it.
 284                  */
 285                 if (i == COMPATIBILITY_SLICE) {
 286                         sno = 0;
 287                         if (sp->ds_type == 0 &&
 288                             dp->d_slice->dss_nslices == BASE_SLICE) {
 289                                 sp->ds_size = info->d_media_blocks;
 290                                 sp->ds_reserved = 0;
 291                         }
 292                 } else {
 293                         sno = i - 1;
 294                         sp->ds_reserved = 0;
 295                 }
 296
 297                 /*
 298                  * Ignore 0-length slices
 299                  */
 300                 if (sp->ds_size == 0)
 301                         continue;
 302
 303                 if (reprobe &&
 304                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%ss%d",
 305                                                       dev->si_name, sno))) {
 306                         /*
 307                          * Device already exists and is still valid
 308                          */
 309                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 310                 } else {
 311                         /*
 312                          * Else create new device
 313                          */
 314                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 315                                         dkmakewholeslice(dkunit(dev), i),
 316                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 317                                         "%ss%d", dev->si_name, sno);
 318                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 319                                 make_dev_alias(ndev, "serno/%s.s%d",
 320                                                dp->d_info.d_serialno, sno);
 321                         }
 322                         ndev->si_disk = dp;
 323                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 324                 }
 325                 sp->ds_dev = ndev;
 326
 327                 /*
 328                  * Probe appropriate slices for a disklabel
 329                  *
 330                  * XXX slice type 1 used by our gpt probe code.
 331                  * XXX slice type 0 used by mbr compat slice.
 332                  */
 333                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD ||
 334                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 335                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD ||
 336                     sp->ds_type == 0 ||
 337                     sp->ds_type == 1) {
 338                         if (dp->d_slice->dss_first_bsd_slice == 0)
 339                                 dp->d_slice->dss_first_bsd_slice = i;
 340                         disk_probe_slice(dp, ndev, i, reprobe);
 341                 }
 342         }
 343         disk_debug(1,
 344                     "disk_probe (end): %s\n",
 345                         dp->d_cdev->si_name);
 346 }
 347
 348
 349 static void
 350 disk_msg_core(void *arg)
 351 {
 352         struct disk     *dp;
 353         struct diskslice *sp;
 354         lwkt_tokref ilock;
 355         disk_msg_t msg;
 356         int run;
 357
 358         lwkt_initport_thread(&disk_msg_port, curthread);
 359         wakeup(curthread);
 360         run = 1;
 361
 362         while (run) {
 363                 msg = (disk_msg_t)lwkt_waitport(&disk_msg_port, 0);
 364
 365                 switch (msg->hdr.u.ms_result) {
 366                 case DISK_DISK_PROBE:
 367                         dp = (struct disk *)msg->load;
 368                         disk_debug(1,
 369                                     "DISK_DISK_PROBE: %s\n",
 370                                         dp->d_cdev->si_name);
 371                         disk_probe(dp, 0);
 372                         break;
 373                 case DISK_DISK_DESTROY:
 374                         dp = (struct disk *)msg->load;
 375                         disk_debug(1,
 376                                     "DISK_DISK_DESTROY: %s\n",
 377                                         dp->d_cdev->si_name);
 378                         devfs_destroy_subnames(dp->d_cdev->si_name);
 379                         devfs_destroy_dev(dp->d_cdev);
 380                         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 381                         LIST_REMOVE(dp, d_list);
 382                         lwkt_reltoken(&ilock);
 383                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 384                                 kfree(dp->d_info.d_serialno, M_TEMP);
 385                                 dp->d_info.d_serialno = NULL;
 386                         }
 387                         break;
 388                 case DISK_UNPROBE:
 389                         dp = (struct disk *)msg->load;
 390                         disk_debug(1,
 391                                     "DISK_DISK_UNPROBE: %s\n",
 392                                         dp->d_cdev->si_name);
 393                         devfs_destroy_subnames(dp->d_cdev->si_name);
 394                         break;
 395                 case DISK_SLICE_REPROBE:
 396                         dp = (struct disk *)msg->load;
 397                         sp = (struct diskslice *)msg->load2;
 398                         devfs_clr_subnames_flag(sp->ds_dev->si_name,
 399                                                 SI_REPROBE_TEST);
 400                         disk_debug(1,
 401                                     "DISK_SLICE_REPROBE: %s\n",
 402                                     sp->ds_dev->si_name);
 403                         disk_probe_slice(dp, sp->ds_dev,
 404                                          dkslice(sp->ds_dev), 1);
 405                         devfs_destroy_subnames_without_flag(
 406                                         sp->ds_dev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 407                         break;
 408                 case DISK_DISK_REPROBE:
 409                         dp = (struct disk *)msg->load;
 410                         devfs_clr_subnames_flag(dp->d_cdev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 411                         disk_debug(1,
 412                                     "DISK_DISK_REPROBE: %s\n",
 413                                     dp->d_cdev->si_name);
 414                         disk_probe(dp, 1);
 415                         devfs_destroy_subnames_without_flag(
 416                                         dp->d_cdev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 417                         break;
 418                 case DISK_SYNC:
 419                         disk_debug(1, "DISK_SYNC\n");
 420                         break;
 421                 default:
 422                         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_WARNING,
 423                                     "disk_msg_core: unknown message "
 424                                     "received at core\n");
 425                         break;
 426                 }
 427                 lwkt_replymsg((lwkt_msg_t)msg, 0);
 428         }
 429         lwkt_exit();
 430 }
 431
 432
 433 /*
 434  * Acts as a message drain. Any message that is replied to here gets
 435  * destroyed and the memory freed.
 436  */
 437 static void
 438 disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t port, lwkt_msg_t msg)
 439 {
 440         objcache_put(disk_msg_cache, msg);
 441 }
 442
 443
 444 void
 445 disk_msg_send(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 446 {
 447         disk_msg_t disk_msg;
 448         lwkt_port_t port = &disk_msg_port;
 449
 450         disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 451
 452         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &disk_dispose_port, 0);
 453
 454         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 455         disk_msg->load = load;
 456         disk_msg->load2 = load2;
 457         KKASSERT(port);
 458         lwkt_sendmsg(port, (lwkt_msg_t)disk_msg);
 459 }
 460
 461 void
 462 disk_msg_send_sync(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 463 {
 464         struct lwkt_port rep_port;
 465         disk_msg_t disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 466         disk_msg_t      msg_incoming;
 467         lwkt_port_t port = &disk_msg_port;
 468
 469         lwkt_initport_thread(&rep_port, curthread);
 470         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &rep_port, 0);
 471
 472         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 473         disk_msg->load = load;
 474         disk_msg->load2 = load2;
 475
 476         KKASSERT(port);
 477         lwkt_sendmsg(port, (lwkt_msg_t)disk_msg);
 478         msg_incoming = lwkt_waitport(&rep_port, 0);
 479 }
 480
 481 /*
 482  * Create a raw device for the dev_ops template (which is returned).  Also
 483  * create a slice and unit managed disk and overload the user visible
 484  * device space with it.
 485  *
 486  * NOTE: The returned raw device is NOT a slice and unit managed device.
 487  * It is an actual raw device representing the raw disk as specified by
 488  * the passed dev_ops.  The disk layer not only returns such a raw device,
 489  * it also uses it internally when passing (modified) commands through.
 490  */
 491 cdev_t
 492 disk_create(int unit, struct disk *dp, struct dev_ops *raw_ops)
 493 {
 494         lwkt_tokref ilock;
 495         cdev_t rawdev;
 496
 497         disk_debug(1,
 498                     "disk_create (begin): %s%d\n",
 499                         raw_ops->head.name, unit);
 500
 501         rawdev = make_only_dev(raw_ops, dkmakewholedisk(unit),
 502                             UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 503                             "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 504
 505         bzero(dp, sizeof(*dp));
 506
 507         dp->d_rawdev = rawdev;
 508         dp->d_raw_ops = raw_ops;
 509         dp->d_dev_ops = &disk_ops;
 510         dp->d_cdev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 511                             dkmakewholedisk(unit),
 512                             UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 513                             "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 514
 515         dp->d_cdev->si_disk = dp;
 516
 517         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 518         LIST_INSERT_HEAD(&disklist, dp, d_list);
 519         lwkt_reltoken(&ilock);
 520
 521         disk_debug(1,
 522                     "disk_create (end): %s%d\n",
 523                         raw_ops->head.name, unit);
 524
 525         return (dp->d_rawdev);
 526 }
 527
 528
 529 static void
 530 _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 531 {
 532         char *oldserialno;
 533
 534         oldserialno = disk->d_info.d_serialno;
 535         bcopy(info, &disk->d_info, sizeof(disk->d_info));
 536         info = &disk->d_info;
 537
 538         disk_debug(1,
 539                     "_setdiskinfo: %s\n",
 540                         disk->d_cdev->si_name);
 541
 542         /*
 543          * The serial number is duplicated so the caller can throw
 544          * their copy away.
 545          */
 546         if (info->d_serialno && info->d_serialno[0]) {
 547                 info->d_serialno = kstrdup(info->d_serialno, M_TEMP);
 548                 disk_cleanserial(info->d_serialno);
 549                 if (disk->d_cdev) {
 550                         make_dev_alias(disk->d_cdev, "serno/%s",
 551                                         info->d_serialno);
 552                 }
 553         } else {
 554                 info->d_serialno = NULL;
 555         }
 556         if (oldserialno)
 557                 kfree(oldserialno, M_TEMP);
 558
 559         /*
 560          * The caller may set d_media_size or d_media_blocks and we
 561          * calculate the other.
 562          */
 563         KKASSERT(info->d_media_size == 0 || info->d_media_blksize == 0);
 564         if (info->d_media_size == 0 && info->d_media_blocks) {
 565                 info->d_media_size = (u_int64_t)info->d_media_blocks *
 566                                      info->d_media_blksize;
 567         } else if (info->d_media_size && info->d_media_blocks == 0 &&
 568                    info->d_media_blksize) {
 569                 info->d_media_blocks = info->d_media_size /
 570                                        info->d_media_blksize;
 571         }
 572
 573         /*
 574          * The si_* fields for rawdev are not set until after the
 575          * disk_create() call, so someone using the cooked version
 576          * of the raw device (i.e. da0s0) will not get the right
 577          * si_iosize_max unless we fix it up here.
 578          */
 579         if (disk->d_cdev && disk->d_rawdev &&
 580             disk->d_cdev->si_iosize_max == 0) {
 581                 disk->d_cdev->si_iosize_max = disk->d_rawdev->si_iosize_max;
 582                 disk->d_cdev->si_bsize_phys = disk->d_rawdev->si_bsize_phys;
 583                 disk->d_cdev->si_bsize_best = disk->d_rawdev->si_bsize_best;
 584         }
 585 }
 586
 587 /*
 588  * Disk drivers must call this routine when media parameters are available
 589  * or have changed.
 590  */
 591 void
 592 disk_setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 593 {
 594         _setdiskinfo(disk, info);
 595         disk_msg_send(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 596         disk_debug(1,
 597                     "disk_setdiskinfo: sent probe for %s\n",
 598                         disk->d_cdev->si_name);
 599 }
 600
 601 void
 602 disk_setdiskinfo_sync(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 603 {
 604         _setdiskinfo(disk, info);
 605         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 606         disk_debug(1,
 607                     "disk_setdiskinfo_sync: sent probe for %s\n",
 608                         disk->d_cdev->si_name);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * This routine is called when an adapter detaches.  The higher level
 613  * managed disk device is destroyed while the lower level raw device is
 614  * released.
 615  */
 616 void
 617 disk_destroy(struct disk *disk)
 618 {
 619         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_DESTROY, disk, NULL);
 620         return;
 621 }
 622
 623 int
 624 disk_dumpcheck(cdev_t dev, u_int64_t *count, u_int64_t *blkno, u_int *secsize)
 625 {
 626         struct partinfo pinfo;
 627         int error;
 628
 629         bzero(&pinfo, sizeof(pinfo));
 630         error = dev_dioctl(dev, DIOCGPART, (void *)&pinfo, 0,
 631                            proc0.p_ucred, NULL);
 632         if (error)
 633                 return (error);
 634         if (pinfo.media_blksize == 0)
 635                 return (ENXIO);
 636         *count = (u_int64_t)Maxmem * PAGE_SIZE / pinfo.media_blksize;
 637         if (dumplo64 < pinfo.reserved_blocks ||
 638             dumplo64 + *count > pinfo.media_blocks) {
 639                 return (ENOSPC);
 640         }
 641         *blkno = dumplo64 + pinfo.media_offset / pinfo.media_blksize;
 642         *secsize = pinfo.media_blksize;
 643         return (0);
 644 }
 645
 646 void
 647 disk_unprobe(struct disk *disk)
 648 {
 649         if (disk == NULL)
 650                 return;
 651
 652         disk_msg_send_sync(DISK_UNPROBE, disk, NULL);
 653 }
 654
 655 void
 656 disk_invalidate (struct disk *disk)
 657 {
 658         if (disk->d_slice)
 659                 dsgone(&disk->d_slice);
 660 }
 661
 662 struct disk *
 663 disk_enumerate(struct disk *disk)
 664 {
 665         struct disk *dp;
 666         lwkt_tokref ilock;
 667
 668         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 669         if (!disk)
 670                 dp = (LIST_FIRST(&disklist));
 671         else
 672                 dp = (LIST_NEXT(disk, d_list));
 673         lwkt_reltoken(&ilock);
 674
 675         return dp;
 676 }
 677
 678 static
 679 int
 680 sysctl_disks(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 681 {
 682         struct disk *disk;
 683         int error, first;
 684
 685         disk = NULL;
 686         first = 1;
 687
 688         while ((disk = disk_enumerate(disk))) {
 689                 if (!first) {
 690                         error = SYSCTL_OUT(req, " ", 1);
 691                         if (error)
 692                                 return error;
 693                 } else {
 694                         first = 0;
 695                 }
 696                 error = SYSCTL_OUT(req, disk->d_rawdev->si_name,
 697                                    strlen(disk->d_rawdev->si_name));
 698                 if (error)
 699                         return error;
 700         }
 701         error = SYSCTL_OUT(req, "", 1);
 702         return error;
 703 }
 704
 705 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, disks, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD, NULL, 0,
 706     sysctl_disks, "A", "names of available disks");
 707
 708 /*
 709  * Open a disk device or partition.
 710  */
 711 static
 712 int
 713 diskopen(struct dev_open_args *ap)
 714 {
 715         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 716         struct disk *dp;
 717         int error;
 718
 719         /*
 720          * dp can't be NULL here XXX.
 721          *
 722          * d_slice will be NULL if setdiskinfo() has not been called yet.
 723          * setdiskinfo() is typically called whether the disk is present
 724          * or not (e.g. CD), but the base disk device is created first
 725          * and there may be a race.
 726          */
 727         dp = dev->si_disk;
 728         if (dp == NULL || dp->d_slice == NULL)
 729                 return (ENXIO);
 730         error = 0;
 731
 732         /*
 733          * Deal with open races
 734          */
 735         while (dp->d_flags & DISKFLAG_LOCK) {
 736                 dp->d_flags |= DISKFLAG_WANTED;
 737                 error = tsleep(dp, PCATCH, "diskopen", hz);
 738                 if (error)
 739                         return (error);
 740         }
 741         dp->d_flags |= DISKFLAG_LOCK;
 742
 743         /*
 744          * Open the underlying raw device.
 745          */
 746         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 747 #if 0
 748                 if (!pdev->si_iosize_max)
 749                         pdev->si_iosize_max = dev->si_iosize_max;
 750 #endif
 751                 error = dev_dopen(dp->d_rawdev, ap->a_oflags,
 752                                   ap->a_devtype, ap->a_cred);
 753         }
 754 #if 0
 755         /*
 756          * Inherit properties from the underlying device now that it is
 757          * open.
 758          */
 759         dev_dclone(dev);
 760 #endif
 761
 762         if (error)
 763                 goto out;
 764         error = dsopen(dev, ap->a_devtype, dp->d_info.d_dsflags,
 765                        &dp->d_slice, &dp->d_info);
 766         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 767                 dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_oflags, ap->a_devtype);
 768         }
 769 out:
 770         dp->d_flags &= ~DISKFLAG_LOCK;
 771         if (dp->d_flags & DISKFLAG_WANTED) {
 772                 dp->d_flags &= ~DISKFLAG_WANTED;
 773                 wakeup(dp);
 774         }
 775
 776         return(error);
 777 }
 778
 779 /*
 780  * Close a disk device or partition
 781  */
 782 static
 783 int
 784 diskclose(struct dev_close_args *ap)
 785 {
 786         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 787         struct disk *dp;
 788         int error;
 789
 790         error = 0;
 791         dp = dev->si_disk;
 792
 793         dsclose(dev, ap->a_devtype, dp->d_slice);
 794         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 795                 error = dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_fflag, ap->a_devtype);
 796         }
 797         return (error);
 798 }
 799
 800 /*
 801  * First execute the ioctl on the disk device, and if it isn't supported
 802  * try running it on the backing device.
 803  */
 804 static
 805 int
 806 diskioctl(struct dev_ioctl_args *ap)
 807 {
 808         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 809         struct disk *dp;
 810         int error;
 811
 812         dp = dev->si_disk;
 813         if (dp == NULL)
 814                 return (ENXIO);
 815
 816         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
 817                     "diskioctl: cmd is: %x (name: %s)\n",
 818                     ap->a_cmd, dev->si_name);
 819         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
 820                     "diskioctl: &dp->d_slice is: %x, %x\n",
 821                     &dp->d_slice, dp->d_slice);
 822
 823         error = dsioctl(dev, ap->a_cmd, ap->a_data, ap->a_fflag,
 824                         &dp->d_slice, &dp->d_info);
 825
 826         if (error == ENOIOCTL) {
 827                 error = dev_dioctl(dp->d_rawdev, ap->a_cmd, ap->a_data,
 828                                    ap->a_fflag, ap->a_cred, NULL);
 829         }
 830         return (error);
 831 }
 832
 833 /*
 834  * Execute strategy routine
 835  */
 836 static
 837 int
 838 diskstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 839 {
 840         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 841         struct bio *bio = ap->a_bio;
 842         struct bio *nbio;
 843         struct disk *dp;
 844
 845         dp = dev->si_disk;
 846
 847         if (dp == NULL) {
 848                 bio->bio_buf->b_error = ENXIO;
 849                 bio->bio_buf->b_flags |= B_ERROR;
 850                 biodone(bio);
 851                 return(0);
 852         }
 853         KKASSERT(dev->si_disk == dp);
 854
 855         /*
 856          * The dscheck() function will also transform the slice relative
 857          * block number i.e. bio->bio_offset into a block number that can be
 858          * passed directly to the underlying raw device.  If dscheck()
 859          * returns NULL it will have handled the bio for us (e.g. EOF
 860          * or error due to being beyond the device size).
 861          */
 862         if ((nbio = dscheck(dev, bio, dp->d_slice)) != NULL) {
 863                 dev_dstrategy(dp->d_rawdev, nbio);
 864         } else {
 865                 biodone(bio);
 866         }
 867         return(0);
 868 }
 869
 870 /*
 871  * Return the partition size in ?blocks?
 872  */
 873 static
 874 int
 875 diskpsize(struct dev_psize_args *ap)
 876 {
 877         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 878         struct disk *dp;
 879
 880         dp = dev->si_disk;
 881         if (dp == NULL)
 882                 return(ENODEV);
 883         ap->a_result = dssize(dev, &dp->d_slice);
 884         return(0);
 885 }
 886
 887 /*
 888  * When new device entries are instantiated, make sure they inherit our
 889  * si_disk structure and block and iosize limits from the raw device.
 890  *
 891  * This routine is always called synchronously in the context of the
 892  * client.
 893  *
 894  * XXX The various io and block size constraints are not always initialized
 895  * properly by devices.
 896  */
 897 static
 898 int
 899 diskclone(struct dev_clone_args *ap)
 900 {
 901         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 902         struct disk *dp;
 903         dp = dev->si_disk;
 904
 905         KKASSERT(dp != NULL);
 906         dev->si_disk = dp;
 907         dev->si_iosize_max = dp->d_rawdev->si_iosize_max;
 908         dev->si_bsize_phys = dp->d_rawdev->si_bsize_phys;
 909         dev->si_bsize_best = dp->d_rawdev->si_bsize_best;
 910         return(0);
 911 }
 912
 913 int
 914 diskdump(struct dev_dump_args *ap)
 915 {
 916         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 917         struct disk *dp = dev->si_disk;
 918         int error;
 919
 920         error = disk_dumpcheck(dev, &ap->a_count, &ap->a_blkno, &ap->a_secsize);
 921         if (error == 0) {
 922                 ap->a_head.a_dev = dp->d_rawdev;
 923                 error = dev_doperate(&ap->a_head);
 924         }
 925
 926         return(error);
 927 }
 928
 929
 930 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, diskslices, CTLFLAG_RD,
 931     0, sizeof(struct diskslices), "sizeof(struct diskslices)");
 932
 933 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, disk, CTLFLAG_RD,
 934     0, sizeof(struct disk), "sizeof(struct disk)");
 935
 936 /*
 937  * Reorder interval for burst write allowance and minor write
 938  * allowance.
 939  *
 940  * We always want to trickle some writes in to make use of the
 941  * disk's zone cache.  Bursting occurs on a longer interval and only
 942  * runningbufspace is well over the hirunningspace limit.
 943  */
 944 int bioq_reorder_burst_interval = 60;   /* should be multiple of minor */
 945 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_interval,
 946            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_interval, 0, "");
 947 int bioq_reorder_minor_interval = 5;
 948 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_interval,
 949            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_interval, 0, "");
 950
 951 int bioq_reorder_burst_bytes = 3000000;
 952 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_bytes,
 953            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_bytes, 0, "");
 954 int bioq_reorder_minor_bytes = 262144;
 955 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_bytes,
 956            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_bytes, 0, "");
 957
 958
 959 /*
 960  * Order I/Os.  Generally speaking this code is designed to make better
 961  * use of drive zone caches.  A drive zone cache can typically track linear
 962  * reads or writes for around 16 zones simultaniously.
 963  *
 964  * Read prioritization issues:  It is possible for hundreds of megabytes worth
 965  * of writes to be queued asynchronously.  This creates a huge bottleneck
 966  * for reads which reduce read bandwidth to a trickle.
 967  *
 968  * To solve this problem we generally reorder reads before writes.
 969  *
 970  * However, a large number of random reads can also starve writes and
 971  * make poor use of the drive zone cache so we allow writes to trickle
 972  * in every N reads.
 973  */
 974 void
 975 bioqdisksort(struct bio_queue_head *bioq, struct bio *bio)
 976 {
 977         /*
 978          * The BIO wants to be ordered.  Adding to the tail also
 979          * causes transition to be set to NULL, forcing the ordering
 980          * of all prior I/O's.
 981          */
 982         if (bio->bio_buf->b_flags & B_ORDERED) {
 983                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
 984                 return;
 985         }
 986
 987         switch(bio->bio_buf->b_cmd) {
 988         case BUF_CMD_READ:
 989                 if (bioq->transition) {
 990                         /*
 991                          * Insert before the first write.  Bleedover writes
 992                          * based on reorder intervals to prevent starvation.
 993                          */
 994                         TAILQ_INSERT_BEFORE(bioq->transition, bio, bio_act);
 995                         ++bioq->reorder;
 996                         if (bioq->reorder % bioq_reorder_minor_interval == 0) {
 997                                 bioqwritereorder(bioq);
 998                                 if (bioq->reorder >=
 999                                     bioq_reorder_burst_interval) {
1000                                         bioq->reorder = 0;
1001                                 }
1002                         }
1003                 } else {
1004                         /*
1005                          * No writes queued (or ordering was forced),
1006                          * insert at tail.
1007                          */
1008                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1009                 }
1010                 break;
1011         case BUF_CMD_WRITE:
1012                 /*
1013                  * Writes are always appended.  If no writes were previously
1014                  * queued or an ordered tail insertion occured the transition
1015                  * field will be NULL.
1016                  */
1017                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1018                 if (bioq->transition == NULL)
1019                         bioq->transition = bio;
1020                 break;
1021         default:
1022                 /*
1023                  * All other request types are forced to be ordered.
1024                  */
1025                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
1026                 break;
1027         }
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Move the read-write transition point to prevent reads from
1032  * completely starving our writes.  This brings a number of writes into
1033  * the fold every N reads.
1034  *
1035  * We bring a few linear writes into the fold on a minor interval
1036  * and we bring a non-linear burst of writes into the fold on a major
1037  * interval.  Bursting only occurs if runningbufspace is really high
1038  * (typically from syncs, fsyncs, or HAMMER flushes).
1039  */
1040 static
1041 void
1042 bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq)
1043 {
1044         struct bio *bio;
1045         off_t next_offset;
1046         size_t left;
1047         size_t n;
1048         int check_off;
1049
1050         if (bioq->reorder < bioq_reorder_burst_interval ||
1051             !buf_runningbufspace_severe()) {
1052                 left = (size_t)bioq_reorder_minor_bytes;
1053                 check_off = 1;
1054         } else {
1055                 left = (size_t)bioq_reorder_burst_bytes;
1056                 check_off = 0;
1057         }
1058
1059         next_offset = bioq->transition->bio_offset;
1060         while ((bio = bioq->transition) != NULL &&
1061                (check_off == 0 || next_offset == bio->bio_offset)
1062         ) {
1063                 n = bio->bio_buf->b_bcount;
1064                 next_offset = bio->bio_offset + n;
1065                 bioq->transition = TAILQ_NEXT(bio, bio_act);
1066                 if (left < n)
1067                         break;
1068                 left -= n;
1069         }
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Disk error is the preface to plaintive error messages
1074  * about failing disk transfers.  It prints messages of the form
1075
1076 hp0g: hard error reading fsbn 12345 of 12344-12347 (hp0 bn %d cn %d tn %d sn %d)
1077
1078  * if the offset of the error in the transfer and a disk label
1079  * are both available.  blkdone should be -1 if the position of the error
1080  * is unknown; the disklabel pointer may be null from drivers that have not
1081  * been converted to use them.  The message is printed with kprintf
1082  * if pri is LOG_PRINTF, otherwise it uses log at the specified priority.
1083  * The message should be completed (with at least a newline) with kprintf
1084  * or log(-1, ...), respectively.  There is no trailing space.
1085  */
1086 void
1087 diskerr(struct bio *bio, cdev_t dev, const char *what, int pri, int donecnt)
1088 {
1089         struct buf *bp = bio->bio_buf;
1090         const char *term;
1091
1092         switch(bp->b_cmd) {
1093         case BUF_CMD_READ:
1094                 term = "read";
1095                 break;
1096         case BUF_CMD_WRITE:
1097                 term = "write";
1098                 break;
1099         default:
1100                 term = "access";
1101                 break;
1102         }
1103         kprintf("%s: %s %sing ", dev->si_name, what, term);
1104         kprintf("offset %012llx for %d",
1105                 (long long)bio->bio_offset,
1106                 bp->b_bcount);
1107
1108         if (donecnt)
1109                 kprintf(" (%d bytes completed)", donecnt);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Locate a disk device
1114  */
1115 cdev_t
1116 disk_locate(const char *devname)
1117 {
1118         return devfs_find_device_by_name(devname);
1119 }
1120
1121 void
1122 disk_config(void *arg)
1123 {
1124         disk_msg_send_sync(DISK_SYNC, NULL, NULL);
1125 }
1126
1127 static void
1128 disk_init(void)
1129 {
1130         struct thread* td_core;
1131
1132         disk_msg_cache = objcache_create("disk-msg-cache", 0, 0,
1133                                          NULL, NULL, NULL,
1134                                          objcache_malloc_alloc,
1135                                          objcache_malloc_free,
1136                                          &disk_msg_malloc_args);
1137
1138         lwkt_token_init(&disklist_token);
1139
1140         /*
1141          * Initialize the reply-only port which acts as a message drain
1142          */
1143         lwkt_initport_replyonly(&disk_dispose_port, disk_msg_autofree_reply);
1144
1145         lwkt_create(disk_msg_core, /*args*/NULL, &td_core, NULL,
1146                     0, 0, "disk_msg_core");
1147
1148         tsleep(td_core, 0, "diskcore", 0);
1149 }
1150
1151 static void
1152 disk_uninit(void)
1153 {
1154         objcache_destroy(disk_msg_cache);
1155 }
1156
1157 /*
1158  * Clean out illegal characters in serial numbers.
1159  */
1160 static void
1161 disk_cleanserial(char *serno)
1162 {
1163         char c;
1164
1165         while ((c = *serno) != 0) {
1166                 if (c >= 'a' && c <= 'z')
1167                         ;
1168                 else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
1169                         ;
1170                 else if (c >= '0' && c <= '9')
1171                         ;
1172                 else if (c == '-' || c == '@' || c == '+' || c == '.')
1173                         ;
1174                 else
1175                         c = '_';
1176                 *serno++= c;
1177         }
1178 }
1179
1180 TUNABLE_INT("kern.disk_debug", &disk_debug_enable);
1181 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, disk_debug, CTLFLAG_RW, &disk_debug_enable,
1182                 0, "Enable subr_disk debugging");
1183
1184 SYSINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, disk_init, NULL);
1185 SYSUNINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, disk_uninit, NULL);