sys/dev/raid/vinum/vinumrequest.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1997, 1998, 1999
   3  *  Nan Yang Computer Services Limited.  All rights reserved.
   4  *
   5  *  Parts copyright (c) 1997, 1998 Cybernet Corporation, NetMAX project.
   6  *
   7  *  Written by Greg Lehey
   8  *
   9  *  This software is distributed under the so-called ``Berkeley
  10  *  License'':
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  21  *    must display the following acknowledgement:
  22  *      This product includes software developed by Nan Yang Computer
  23  *      Services Limited.
  24  * 4. Neither the name of the Company nor the names of its contributors
  25  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  26  *    without specific prior written permission.
  27  *
  28  * This software is provided ``as is'', and any express or implied
  29  * warranties, including, but not limited to, the implied warranties of
  30  * merchantability and fitness for a particular purpose are disclaimed.
  31  * In no event shall the company or contributors be liable for any
  32  * direct, indirect, incidental, special, exemplary, or consequential
  33  * damages (including, but not limited to, procurement of substitute
  34  * goods or services; loss of use, data, or profits; or business
  35  * interruption) however caused and on any theory of liability, whether
  36  * in contract, strict liability, or tort (including negligence or
  37  * otherwise) arising in any way out of the use of this software, even if
  38  * advised of the possibility of such damage.
  39  *
  40  * $Id: vinumrequest.c,v 1.30 2001/01/09 04:20:55 grog Exp grog $
  41  * $FreeBSD: src/sys/dev/vinum/vinumrequest.c,v 1.44.2.5 2002/08/28 04:30:56 grog Exp $
  42  */
  43
  44 #include <dev/vinum/vinumhdr.h>
  45 #include <dev/vinum/request.h>
  46 #include <sys/resourcevar.h>
  47
  48 enum requeststatus bre(struct request *rq,
  49     int plexno,
  50     daddr_t * diskstart,
  51     daddr_t diskend);
  52 enum requeststatus bre5(struct request *rq,
  53     int plexno,
  54     daddr_t * diskstart,
  55     daddr_t diskend);
  56 enum requeststatus build_read_request(struct request *rq, int volplexno);
  57 enum requeststatus build_write_request(struct request *rq);
  58 enum requeststatus build_rq_buffer(struct rqelement *rqe, struct plex *plex);
  59 int find_alternate_sd(struct request *rq);
  60 int check_range_covered(struct request *);
  61 void complete_rqe(struct buf *bp);
  62 void complete_raid5_write(struct rqelement *);
  63 int abortrequest(struct request *rq, int error);
  64 void sdio_done(struct buf *bp);
  65 int vinum_bounds_check(struct buf *bp, struct volume *vol);
  66 caddr_t allocdatabuf(struct rqelement *rqe);
  67 void freedatabuf(struct rqelement *rqe);
  68
  69 #ifdef VINUMDEBUG
  70 struct rqinfo rqinfo[RQINFO_SIZE];
  71 struct rqinfo *rqip = rqinfo;
  72
  73 void
  74 logrq(enum rqinfo_type type, union rqinfou info, struct buf *ubp)
  75 {
  76     int s = splhigh();
  77
  78     microtime(&rqip->timestamp);                            /* when did this happen? */
  79     rqip->type = type;
  80     rqip->bp = ubp;                                         /* user buffer */
  81     switch (type) {
  82     case loginfo_user_bp:
  83     case loginfo_user_bpl:
  84     case loginfo_sdio:                                      /* subdisk I/O */
  85     case loginfo_sdiol:                                     /* subdisk I/O launch */
  86     case loginfo_sdiodone:                                  /* subdisk I/O complete */
  87         bcopy(info.bp, &rqip->info.b, sizeof(struct buf));
  88         rqip->devmajor = major(info.bp->b_dev);
  89         rqip->devminor = minor(info.bp->b_dev);
  90         break;
  91
  92     case loginfo_iodone:
  93     case loginfo_rqe:
  94     case loginfo_raid5_data:
  95     case loginfo_raid5_parity:
  96         bcopy(info.rqe, &rqip->info.rqe, sizeof(struct rqelement));
  97         rqip->devmajor = major(info.rqe->b.b_dev);
  98         rqip->devminor = minor(info.rqe->b.b_dev);
  99         break;
 100
 101     case loginfo_lockwait:
 102     case loginfo_lock:
 103     case loginfo_unlock:
 104         bcopy(info.lockinfo, &rqip->info.lockinfo, sizeof(struct rangelock));
 105
 106         break;
 107
 108     case loginfo_unused:
 109         break;
 110     }
 111     rqip++;
 112     if (rqip >= &rqinfo[RQINFO_SIZE])                       /* wrap around */
 113         rqip = rqinfo;
 114     splx(s);
 115 }
 116
 117 #endif
 118
 119 void
 120 vinumstrategy(struct buf *bp)
 121 {
 122     int volno;
 123     struct volume *vol = NULL;
 124
 125     switch (DEVTYPE(bp->b_dev)) {
 126     case VINUM_SD_TYPE:
 127     case VINUM_RAWSD_TYPE:
 128         sdio(bp);
 129         return;
 130
 131         /*
 132          * In fact, vinum doesn't handle drives: they're
 133          * handled directly by the disk drivers
 134          */
 135     case VINUM_DRIVE_TYPE:
 136     default:
 137         bp->b_error = EIO;                                  /* I/O error */
 138         bp->b_flags |= B_ERROR;
 139         biodone(bp);
 140         return;
 141
 142     case VINUM_VOLUME_TYPE:                                 /* volume I/O */
 143         volno = Volno(bp->b_dev);
 144         vol = &VOL[volno];
 145         if (vol->state != volume_up) {                      /* can't access this volume */
 146             bp->b_error = EIO;                              /* I/O error */
 147             bp->b_flags |= B_ERROR;
 148             biodone(bp);
 149             return;
 150         }
 151         if (vinum_bounds_check(bp, vol) <= 0) {             /* don't like them bounds */
 152             biodone(bp);
 153             return;
 154         }
 155         /* FALLTHROUGH */
 156         /*
 157          * Plex I/O is pretty much the same as volume I/O
 158          * for a single plex.  Indicate this by passing a NULL
 159          * pointer (set above) for the volume
 160          */
 161     case VINUM_PLEX_TYPE:
 162     case VINUM_RAWPLEX_TYPE:
 163         bp->b_resid = bp->b_bcount;                         /* transfer everything */
 164         vinumstart(bp, 0);
 165         return;
 166     }
 167 }
 168
 169 /*
 170  * Start a transfer.  Return -1 on error,
 171  * 0 if OK, 1 if we need to retry.
 172  * Parameter reviveok is set when doing
 173  * transfers for revives: it allows transfers to
 174  * be started immediately when a revive is in
 175  * progress.  During revive, normal transfers
 176  * are queued if they share address space with
 177  * a currently active revive operation.
 178  */
 179 int
 180 vinumstart(struct buf *bp, int reviveok)
 181 {
 182     int plexno;
 183     int maxplex;                                            /* maximum number of plexes to handle */
 184     struct volume *vol;
 185     struct request *rq;                                     /* build up our request here */
 186     enum requeststatus status;
 187
 188 #if VINUMDEBUG
 189     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 190         logrq(loginfo_user_bp, (union rqinfou) bp, bp);
 191 #endif
 192
 193     if ((bp->b_bcount % DEV_BSIZE) != 0) {                  /* bad length */
 194         bp->b_error = EINVAL;                               /* invalid size */
 195         bp->b_flags |= B_ERROR;
 196         biodone(bp);
 197         return -1;
 198     }
 199     rq = (struct request *) Malloc(sizeof(struct request)); /* allocate a request struct */
 200     if (rq == NULL) {                                       /* can't do it */
 201         bp->b_error = ENOMEM;                               /* can't get memory */
 202         bp->b_flags |= B_ERROR;
 203         biodone(bp);
 204         return -1;
 205     }
 206     bzero(rq, sizeof(struct request));
 207
 208     /*
 209      * Note the volume ID.  This can be NULL, which
 210      * the request building functions use as an
 211      * indication for single plex I/O
 212      */
 213     rq->bp = bp;                                            /* and the user buffer struct */
 214
 215     if (DEVTYPE(bp->b_dev) == VINUM_VOLUME_TYPE) {          /* it's a volume, */
 216         rq->volplex.volno = Volno(bp->b_dev);               /* get the volume number */
 217         vol = &VOL[rq->volplex.volno];                      /* and point to it */
 218         vol->active++;                                      /* one more active request */
 219         maxplex = vol->plexes;                              /* consider all its plexes */
 220     } else {
 221         vol = NULL;                                         /* no volume */
 222         rq->volplex.plexno = Plexno(bp->b_dev);             /* point to the plex */
 223         rq->isplex = 1;                                     /* note that it's a plex */
 224         maxplex = 1;                                        /* just the one plex */
 225     }
 226
 227     if (bp->b_flags & B_READ) {
 228         /*
 229          * This is a read request.  Decide
 230          * which plex to read from.
 231          *
 232          * There's a potential race condition here,
 233          * since we're not locked, and we could end
 234          * up multiply incrementing the round-robin
 235          * counter.  This doesn't have any serious
 236          * effects, however.
 237          */
 238         if (vol != NULL) {
 239             plexno = vol->preferred_plex;                   /* get the plex to use */
 240             if (plexno < 0) {                               /* round robin */
 241                 plexno = vol->last_plex_read;
 242                 vol->last_plex_read++;
 243                 if (vol->last_plex_read >= vol->plexes)     /* got the the end? */
 244                     vol->last_plex_read = 0;                /* wrap around */
 245             }
 246             status = build_read_request(rq, plexno);        /* build a request */
 247         } else {
 248             daddr_t diskaddr = bp->b_blkno;                 /* start offset of transfer */
 249             status = bre(rq,                                /* build a request list */
 250                 rq->volplex.plexno,
 251                 &diskaddr,
 252                 diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));
 253         }
 254
 255         if (status > REQUEST_RECOVERED) {                   /* can't satisfy it */
 256             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 257                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 258                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 259             }
 260             biodone(bp);
 261             freerq(rq);
 262             return -1;
 263         }
 264         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 265     } else
 266         /*
 267          * This is a write operation.  We write to all plexes.  If this is
 268          * a RAID-4 or RAID-5 plex, we must also update the parity stripe.
 269          */
 270     {
 271         if (vol != NULL)
 272             status = build_write_request(rq);               /* Not all the subdisks are up */
 273         else {                                              /* plex I/O */
 274             daddr_t diskstart;
 275
 276             diskstart = bp->b_blkno;                        /* start offset of transfer */
 277             status = bre(rq,
 278                 Plexno(bp->b_dev),
 279                 &diskstart,
 280                 bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE));  /* build requests for the plex */
 281         }
 282         if (status > REQUEST_RECOVERED) {                   /* can't satisfy it */
 283             if (status == REQUEST_DOWN) {                   /* not enough subdisks */
 284                 bp->b_error = EIO;                          /* I/O error */
 285                 bp->b_flags |= B_ERROR;
 286             }
 287             biodone(bp);
 288             freerq(rq);
 289             return -1;
 290         }
 291         return launch_requests(rq, reviveok);               /* now start the requests if we can */
 292     }
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Call the low-level strategy routines to
 297  * perform the requests in a struct request
 298  */
 299 int
 300 launch_requests(struct request *rq, int reviveok)
 301 {
 302     struct rqgroup *rqg;
 303     int rqno;                                               /* loop index */
 304     struct rqelement *rqe;                                  /* current element */
 305     struct drive *drive;
 306     int rcount;                                             /* request count */
 307     int s;
 308
 309     /*
 310      * First find out whether we're reviving, and the
 311      * request contains a conflict.  If so, we hang
 312      * the request off plex->waitlist of the first
 313      * plex we find which is reviving
 314      */
 315
 316     if ((rq->flags & XFR_REVIVECONFLICT)                    /* possible revive conflict */
 317     &&(!reviveok)) {                                        /* and we don't want to do it now, */
 318         struct sd *sd;
 319         struct request *waitlist;                           /* point to the waitlist */
 320
 321         sd = &SD[rq->sdno];
 322         if (sd->waitlist != NULL) {                         /* something there already, */
 323             waitlist = sd->waitlist;
 324             while (waitlist->next != NULL)                  /* find the end */
 325                 waitlist = waitlist->next;
 326             waitlist->next = rq;                            /* hook our request there */
 327         } else
 328             sd->waitlist = rq;                              /* hook our request at the front */
 329
 330 #if VINUMDEBUG
 331         if (debug & DEBUG_REVIVECONFLICT)
 332             log(LOG_DEBUG,
 333                 "Revive conflict sd %d: %p\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 334                 rq->sdno,
 335                 rq,
 336                 rq->bp->b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 337                 major(rq->bp->b_dev),
 338                 minor(rq->bp->b_dev),
 339                 rq->bp->b_blkno,
 340                 rq->bp->b_bcount);
 341 #endif
 342         return 0;                                           /* and get out of here */
 343     }
 344     rq->active = 0;                                         /* nothing yet */
 345 #if VINUMDEBUG
 346     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 347         log(LOG_DEBUG,
 348             "Request: %p\n%s dev %d.%d, offset 0x%x, length %ld\n",
 349             rq,
 350             rq->bp->b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 351             major(rq->bp->b_dev),
 352             minor(rq->bp->b_dev),
 353             rq->bp->b_blkno,
 354             rq->bp->b_bcount);
 355     vinum_conf.lastrq = rq;
 356     vinum_conf.lastbuf = rq->bp;
 357     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 358         logrq(loginfo_user_bpl, (union rqinfou) rq->bp, rq->bp);
 359 #endif
 360
 361     /*
 362      * We used to have an splbio() here anyway, out
 363      * of superstition.  With the division of labour
 364      * below (first count the requests, then issue
 365      * them), it looks as if we don't need this
 366      * splbio() protection.  In fact, as dillon
 367      * points out, there's a race condition
 368      * incrementing and decrementing rq->active and
 369      * rqg->active.  This splbio() didn't help
 370      * there, because the device strategy routine
 371      * can sleep.  Solve this by putting shorter
 372      * duration locks on the code.
 373      */
 374     /*
 375      * This loop happens without any participation
 376      * of the bottom half, so it requires no
 377      * protection.
 378      */
 379     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL; rqg = rqg->next) {     /* through the whole request chain */
 380         rqg->active = rqg->count;                           /* they're all active */
 381         for (rqno = 0; rqno < rqg->count; rqno++) {
 382             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 383             if (rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK)               /* this subdisk is bad, */
 384                 rqg->active--;                              /* one less active request */
 385         }
 386         if (rqg->active)                                    /* we have at least one active request, */
 387             rq->active++;                                   /* one more active request group */
 388     }
 389
 390     /*
 391      * Now fire off the requests.  In this loop the
 392      * bottom half could be completing requests
 393      * before we finish, so we need splbio() protection.
 394      */
 395     s = splbio ();
 396     for (rqg = rq->rqg; rqg != NULL;) {                     /* through the whole request chain */
 397         if (rqg->lockbase >= 0)                             /* this rqg needs a lock first */
 398             rqg->lock = lockrange(rqg->lockbase, rqg->rq->bp, &PLEX[rqg->plexno]);
 399         rcount = rqg->count;
 400         for (rqno = 0; rqno < rcount;) {
 401             rqe = &rqg->rqe[rqno];
 402
 403             /*
 404              * Point to next rqg before the bottom end
 405              * changes the structures.
 406              */
 407             if (++rqno >= rcount)
 408                 rqg = rqg->next;
 409             if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0) {      /* this subdisk is good, */
 410                 drive = &DRIVE[rqe->driveno];               /* look at drive */
 411                 drive->active++;
 412                 if (drive->active >= drive->maxactive)
 413                     drive->maxactive = drive->active;
 414                 vinum_conf.active++;
 415                 if (vinum_conf.active >= vinum_conf.maxactive)
 416                     vinum_conf.maxactive = vinum_conf.active;
 417
 418 #ifdef VINUMDEBUG
 419                 if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 420                     log(LOG_DEBUG,
 421                         "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 422                         rqe->b.b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 423                         major(rqe->b.b_dev),
 424                         minor(rqe->b.b_dev),
 425                         rqe->sdno,
 426                         (u_int) (rqe->b.b_blkno - SD[rqe->sdno].driveoffset),
 427                         rqe->b.b_blkno,
 428                         rqe->b.b_bcount);
 429                 if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 430                     logrq(loginfo_rqe, (union rqinfou) rqe, rq->bp);
 431 #endif
 432                 /* fire off the request */
 433                 BUF_STRATEGY(&rqe->b, 0);
 434             }
 435         }
 436     }
 437     splx (s);
 438     return 0;
 439 }
 440
 441 /*
 442  * define the low-level requests needed to perform a
 443  * high-level I/O operation for a specific plex 'plexno'.
 444  *
 445  * Return REQUEST_OK if all subdisks involved in the request are up,
 446  * REQUEST_DOWN if some subdisks are not up, and REQUEST_EOF if the
 447  * request is at least partially outside the bounds of the subdisks.
 448  *
 449  * Modify the pointer *diskstart to point to the end address.  On
 450  * read, return on the first bad subdisk, so that the caller
 451  * (build_read_request) can try alternatives.
 452  *
 453  * On entry to this routine, the rqg structures are not assigned.  The
 454  * assignment is performed by expandrq().  Strictly speaking, the
 455  * elements rqe->sdno of all entries should be set to -1, since 0
 456  * (from bzero) is a valid subdisk number.  We avoid this problem by
 457  * initializing the ones we use, and not looking at the others (index
 458  * >= rqg->requests).
 459  */
 460 enum requeststatus
 461 bre(struct request *rq,
 462     int plexno,
 463     daddr_t * diskaddr,
 464     daddr_t diskend)
 465 {
 466     int sdno;
 467     struct sd *sd;
 468     struct rqgroup *rqg;
 469     struct buf *bp;                                         /* user's bp */
 470     struct plex *plex;
 471     enum requeststatus status;                              /* return value */
 472     daddr_t plexoffset;                                     /* offset of transfer in plex */
 473     daddr_t stripebase;                                     /* base address of stripe (1st subdisk) */
 474     daddr_t stripeoffset;                                   /* offset in stripe */
 475     daddr_t blockoffset;                                    /* offset in stripe on subdisk */
 476     struct rqelement *rqe;                                  /* point to this request information */
 477     daddr_t diskstart = *diskaddr;                          /* remember where this transfer starts */
 478     enum requeststatus s;                                   /* temp return value */
 479
 480     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 481     status = REQUEST_OK;                                    /* return value: OK until proven otherwise */
 482     plex = &PLEX[plexno];                                   /* point to the plex */
 483
 484     switch (plex->organization) {
 485     case plex_concat:
 486         sd = NULL;                                          /* (keep compiler quiet) */
 487         for (sdno = 0; sdno < plex->subdisks; sdno++) {
 488             sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];
 489             if (*diskaddr < sd->plexoffset)                 /* we must have a hole, */
 490                 status = REQUEST_DEGRADED;                  /* note the fact */
 491             if (*diskaddr < (sd->plexoffset + sd->sectors)) { /* the request starts in this subdisk */
 492                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 493                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 494                     bp->b_error = ENOMEM;
 495                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 496                     return REQUEST_ENOMEM;
 497                 }
 498                 rqg->plexno = plexno;
 499
 500                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 501                 rqe->rqg = rqg;                             /* group */
 502                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 503                 plexoffset = *diskaddr;                     /* start offset in plex */
 504                 rqe->sdoffset = plexoffset - sd->plexoffset; /* start offset in subdisk */
 505                 rqe->useroffset = plexoffset - diskstart;   /* start offset in user buffer */
 506                 rqe->dataoffset = 0;
 507                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* number of sectors to transfer in this sd */
 508                     sd->sectors - rqe->sdoffset);
 509                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for concatenated plexes */
 510                 rqe->grouplen = 0;
 511                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 512                 rqe->flags = 0;
 513                 rqe->driveno = sd->driveno;
 514                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 515                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 516                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 517                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 518                         if (rq->bp->b_flags & B_READ)       /* read request, */
 519                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 520                         /*
 521                          * If we're writing, don't give up
 522                          * because of a bad subdisk.  Go
 523                          * through to the bitter end, but note
 524                          * which ones we can't access.
 525                          */
 526                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 527                     }
 528                 }
 529                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* bump the address */
 530                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 531                     deallocrqg(rqg);
 532                     bp->b_error = ENOMEM;
 533                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 534                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 535                 }
 536             }
 537             if (*diskaddr == diskend)                       /* we're finished, */
 538                 break;                                      /* get out of here */
 539         }
 540         /*
 541          * We've got to the end of the plex.  Have we got to the end of
 542          * the transfer?  It would seem that having an offset beyond the
 543          * end of the subdisk is an error, but in fact it can happen if
 544          * the volume has another plex of different size.  There's a valid
 545          * question as to why you would want to do this, but currently
 546          * it's allowed.
 547          *
 548          * In a previous version, I returned REQUEST_DOWN here.  I think
 549          * REQUEST_EOF is more appropriate now.
 550          */
 551         if (diskend > sd->sectors + sd->plexoffset)         /* pointing beyond EOF? */
 552             status = REQUEST_EOF;
 553         break;
 554
 555     case plex_striped:
 556         {
 557             while (*diskaddr < diskend) {                   /* until we get it all sorted out */
 558                 if (*diskaddr >= plex->length)              /* beyond the end of the plex */
 559                     return REQUEST_EOF;                     /* can't continue */
 560
 561                 /* The offset of the start address from the start of the stripe. */
 562                 stripeoffset = *diskaddr % (plex->stripesize * plex->subdisks);
 563
 564                 /* The plex-relative address of the start of the stripe. */
 565                 stripebase = *diskaddr - stripeoffset;
 566
 567                 /* The number of the subdisk in which the start is located. */
 568                 sdno = stripeoffset / plex->stripesize;
 569
 570                 /* The offset from the beginning of the stripe on this subdisk. */
 571                 blockoffset = stripeoffset % plex->stripesize;
 572
 573                 sd = &SD[plex->sdnos[sdno]];                /* the subdisk in question */
 574                 rqg = allocrqg(rq, 1);                      /* space for the request */
 575                 if (rqg == NULL) {                          /* malloc failed */
 576                     bp->b_error = ENOMEM;
 577                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 578                     return REQUEST_ENOMEM;
 579                 }
 580                 rqg->plexno = plexno;
 581
 582                 rqe = &rqg->rqe[0];                         /* point to the element */
 583                 rqe->rqg = rqg;
 584                 rqe->sdoffset = stripebase / plex->subdisks + blockoffset; /* start offset in this subdisk */
 585                 rqe->useroffset = *diskaddr - diskstart;    /* The offset of the start in the user buffer */
 586                 rqe->dataoffset = 0;
 587                 rqe->datalen = min(diskend - *diskaddr,     /* the amount remaining to transfer */
 588                     plex->stripesize - blockoffset);        /* and the amount left in this stripe */
 589                 rqe->groupoffset = 0;                       /* no groups for striped plexes */
 590                 rqe->grouplen = 0;
 591                 rqe->buflen = rqe->datalen;                 /* buffer length is data buffer length */
 592                 rqe->flags = 0;
 593                 rqe->sdno = sd->sdno;                       /* put in the subdisk number */
 594                 rqe->driveno = sd->driveno;
 595
 596                 if (sd->state != sd_up) {                   /* *now* we find the sd is down */
 597                     s = checksdstate(sd, rq, *diskaddr, diskend); /* do we need to change state? */
 598                     if (s == REQUEST_DOWN) {                /* down? */
 599                         rqe->flags = XFR_BAD_SUBDISK;       /* yup */
 600                         if (rq->bp->b_flags & B_READ)       /* read request, */
 601                             return REQUEST_DEGRADED;        /* give up here */
 602                         /*
 603                          * If we're writing, don't give up
 604                          * because of a bad subdisk.  Go through
 605                          * to the bitter end, but note which
 606                          * ones we can't access.
 607                          */
 608                         status = REQUEST_DEGRADED;          /* can't do it all */
 609                     }
 610                 }
 611                 /*
 612                  * It would seem that having an offset
 613                  * beyond the end of the subdisk is an
 614                  * error, but in fact it can happen if the
 615                  * volume has another plex of different
 616                  * size.  There's a valid question as to why
 617                  * you would want to do this, but currently
 618                  * it's allowed.
 619                  */
 620                 if (rqe->sdoffset + rqe->datalen > sd->sectors) { /* ends beyond the end of the subdisk? */
 621                     rqe->datalen = sd->sectors - rqe->sdoffset; /* truncate */
 622 #if VINUMDEBUG
 623                     if (debug & DEBUG_EOFINFO) {            /* tell on the request */
 624                         log(LOG_DEBUG,
 625                             "vinum: EOF on plex %s, sd %s offset %x (user offset %x)\n",
 626                             plex->name,
 627                             sd->name,
 628                             (u_int) sd->sectors,
 629                             bp->b_blkno);
 630                         log(LOG_DEBUG,
 631                             "vinum: stripebase %x, stripeoffset %x, blockoffset %x\n",
 632                             stripebase,
 633                             stripeoffset,
 634                             blockoffset);
 635                     }
 636 #endif
 637                 }
 638                 if (build_rq_buffer(rqe, plex)) {           /* build the buffer */
 639                     deallocrqg(rqg);
 640                     bp->b_error = ENOMEM;
 641                     bp->b_flags |= B_ERROR;
 642                     return REQUEST_ENOMEM;                  /* can't do it */
 643                 }
 644                 *diskaddr += rqe->datalen;                  /* look at the remainder */
 645                 if ((*diskaddr < diskend)                   /* didn't finish the request on this stripe */
 646                 &&(*diskaddr < plex->length)) {             /* and there's more to come */
 647                     plex->multiblock++;                     /* count another one */
 648                     if (sdno == plex->subdisks - 1)         /* last subdisk, */
 649                         plex->multistripe++;                /* another stripe as well */
 650                 }
 651             }
 652         }
 653         break;
 654
 655         /*
 656          * RAID-4 and RAID-5 are complicated enough to have their own
 657          * function.
 658          */
 659     case plex_raid4:
 660     case plex_raid5:
 661         status = bre5(rq, plexno, diskaddr, diskend);
 662         break;
 663
 664     default:
 665         log(LOG_ERR, "vinum: invalid plex type %d in bre\n", plex->organization);
 666         status = REQUEST_DOWN;                              /* can't access it */
 667     }
 668
 669     return status;
 670 }
 671
 672 /*
 673  * Build up a request structure for reading volumes.
 674  * This function is not needed for plex reads, since there's
 675  * no recovery if a plex read can't be satisified.
 676  */
 677 enum requeststatus
 678 build_read_request(struct request *rq,                      /* request */
 679     int plexindex)
 680 {                                                           /* index in the volume's plex table */
 681     struct buf *bp;
 682     daddr_t startaddr;                                      /* offset of previous part of transfer */
 683     daddr_t diskaddr;                                       /* offset of current part of transfer */
 684     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 685     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 686     struct rqgroup *rqg;                                    /* point to the request we're working on */
 687     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 688     int recovered = 0;                                      /* set if we recover a read */
 689     enum requeststatus status = REQUEST_OK;
 690     int plexmask;                                           /* bit mask of plexes, for recovery */
 691
 692     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 693     diskaddr = bp->b_blkno;                                 /* start offset of transfer */
 694     diskend = diskaddr + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);        /* and end offset of transfer */
 695     rqg = &rq->rqg[plexindex];                              /* plex request */
 696     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 697
 698     while (diskaddr < diskend) {                            /* build up request components */
 699         startaddr = diskaddr;
 700         status = bre(rq, vol->plex[plexindex], &diskaddr, diskend); /* build up a request */
 701         switch (status) {
 702         case REQUEST_OK:
 703             continue;
 704
 705         case REQUEST_RECOVERED:
 706             /*
 707              * XXX FIXME if we have more than one plex, and we can
 708              * satisfy the request from another, don't use the
 709              * recovered request, since it's more expensive.
 710              */
 711             recovered = 1;
 712             break;
 713
 714         case REQUEST_ENOMEM:
 715             return status;
 716             /*
 717              * If we get here, our request is not complete.  Try
 718              * to fill in the missing parts from another plex.
 719              * This can happen multiple times in this function,
 720              * and we reinitialize the plex mask each time, since
 721              * we could have a hole in our plexes.
 722              */
 723         case REQUEST_EOF:
 724         case REQUEST_DOWN:                                  /* can't access the plex */
 725         case REQUEST_DEGRADED:                              /* can't access the plex */
 726             plexmask = ((1 << vol->plexes) - 1)             /* all plexes in the volume */
 727             &~(1 << plexindex);                             /* except for the one we were looking at */
 728             for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 729                 if (plexmask == 0)                          /* no plexes left to try */
 730                     return REQUEST_DOWN;                    /* failed */
 731                 diskaddr = startaddr;                       /* start at the beginning again */
 732                 if (plexmask & (1 << plexno)) {             /* we haven't tried this plex yet */
 733                     bre(rq, vol->plex[plexno], &diskaddr, diskend); /* try a request */
 734                     if (diskaddr > startaddr) {             /* we satisfied another part */
 735                         recovered = 1;                      /* we recovered from the problem */
 736                         status = REQUEST_OK;                /* don't complain about it */
 737                         break;
 738                     }
 739                 }
 740             }
 741             if (diskaddr == startaddr)                      /* didn't get any further, */
 742                 return status;
 743         }
 744         if (recovered)
 745             vol->recovered_reads += recovered;              /* adjust our recovery count */
 746     }
 747     return status;
 748 }
 749
 750 /*
 751  * Build up a request structure for writes.
 752  * Return 0 if all subdisks involved in the request are up, 1 if some
 753  * subdisks are not up, and -1 if the request is at least partially
 754  * outside the bounds of the subdisks.
 755  */
 756 enum requeststatus
 757 build_write_request(struct request *rq)
 758 {                                                           /* request */
 759     struct buf *bp;
 760     daddr_t diskstart;                                      /* offset of current part of transfer */
 761     daddr_t diskend;                                        /* and end offset of transfer */
 762     int plexno;                                             /* plex index in vinum_conf */
 763     struct volume *vol;                                     /* volume in question */
 764     enum requeststatus status;
 765
 766     bp = rq->bp;                                            /* buffer pointer */
 767     vol = &VOL[rq->volplex.volno];                          /* point to volume */
 768     diskend = bp->b_blkno + (bp->b_bcount / DEV_BSIZE);     /* end offset of transfer */
 769     status = REQUEST_DOWN;                                  /* assume the worst */
 770     for (plexno = 0; plexno < vol->plexes; plexno++) {
 771         diskstart = bp->b_blkno;                            /* start offset of transfer */
 772         /*
 773          * Build requests for the plex.
 774          * We take the best possible result here (min,
 775          * not max): we're happy if we can write at all
 776          */
 777         status = min(status, bre(rq,
 778                 vol->plex[plexno],
 779                 &diskstart,
 780                 diskend));
 781     }
 782     return status;
 783 }
 784
 785 /* Fill in the struct buf part of a request element. */
 786 enum requeststatus
 787 build_rq_buffer(struct rqelement *rqe, struct plex *plex)
 788 {
 789     struct sd *sd;                                          /* point to subdisk */
 790     struct volume *vol;
 791     struct buf *bp;
 792     struct buf *ubp;                                        /* user (high level) buffer header */
 793
 794     vol = &VOL[rqe->rqg->rq->volplex.volno];
 795     sd = &SD[rqe->sdno];                                    /* point to subdisk */
 796     bp = &rqe->b;
 797     ubp = rqe->rqg->rq->bp;                                 /* pointer to user buffer header */
 798
 799     /* Initialize the buf struct */
 800     /* copy these flags from user bp */
 801     bp->b_flags = ubp->b_flags & (B_ORDERED | B_NOCACHE | B_READ | B_ASYNC);
 802     bp->b_flags |= B_CALL;                                  /* inform us when it's done */
 803 #ifdef VINUMDEBUG
 804     if (rqe->flags & XFR_BUFLOCKED)                         /* paranoia */
 805         panic("build_rq_buffer: rqe already locked");       /* XXX remove this when we're sure */
 806 #endif
 807     BUF_LOCKINIT(bp);                                       /* get a lock for the buffer */
 808     BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE);                             /* and lock it */
 809     BUF_KERNPROC(bp);
 810     rqe->flags |= XFR_BUFLOCKED;
 811     bp->b_iodone = complete_rqe;
 812     /*
 813      * You'd think that we wouldn't need to even
 814      * build the request buffer for a dead subdisk,
 815      * but in some cases we need information like
 816      * the user buffer address.  Err on the side of
 817      * generosity and supply what we can.  That
 818      * obviously doesn't include drive information
 819      * when the drive is dead.
 820      */
 821     if ((rqe->flags & XFR_BAD_SUBDISK) == 0)                /* subdisk is accessible, */
 822         bp->b_dev = DRIVE[rqe->driveno].dev;                /* drive device */
 823     bp->b_blkno = rqe->sdoffset + sd->driveoffset;          /* start address */
 824     bp->b_bcount = rqe->buflen << DEV_BSHIFT;               /* number of bytes to transfer */
 825     bp->b_resid = bp->b_bcount;                             /* and it's still all waiting */
 826     bp->b_bufsize = bp->b_bcount;                           /* and buffer size */
 827     bp->b_rcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 828     bp->b_wcred = FSCRED;                                   /* we have the file system credentials */
 829
 830     if (rqe->flags & XFR_MALLOCED) {                        /* this operation requires a malloced buffer */
 831         bp->b_data = Malloc(bp->b_bcount);                  /* get a buffer to put it in */
 832         if (bp->b_data == NULL) {                           /* failed */
 833             abortrequest(rqe->rqg->rq, ENOMEM);
 834             return REQUEST_ENOMEM;                          /* no memory */
 835         }
 836     } else
 837         /*
 838          * Point directly to user buffer data.  This means
 839          * that we don't need to do anything when we have
 840          * finished the transfer
 841          */
 842         bp->b_data = ubp->b_data + rqe->useroffset * DEV_BSIZE;
 843     /*
 844      * On a recovery read, we perform an XOR of
 845      * all blocks to the user buffer.  To make
 846      * this work, we first clean out the buffer
 847      */
 848     if ((rqe->flags & (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK))
 849         == (XFR_RECOVERY_READ | XFR_BAD_SUBDISK)) {         /* bad subdisk of a recovery read */
 850         int length = rqe->grouplen << DEV_BSHIFT;           /* and count involved */
 851         char *data = (char *) &rqe->b.b_data[rqe->groupoffset << DEV_BSHIFT]; /* destination */
 852
 853         bzero(data, length);                                /* clean it out */
 854     }
 855     return 0;
 856 }
 857
 858 /*
 859  * Abort a request: free resources and complete the
 860  * user request with the specified error
 861  */
 862 int
 863 abortrequest(struct request *rq, int error)
 864 {
 865     struct buf *bp = rq->bp;                                /* user buffer */
 866
 867     bp->b_error = error;
 868     freerq(rq);                                             /* free everything we're doing */
 869     bp->b_flags |= B_ERROR;
 870     return error;                                           /* and give up */
 871 }
 872
 873 /*
 874  * Check that our transfer will cover the
 875  * complete address space of the user request.
 876  *
 877  * Return 1 if it can, otherwise 0
 878  */
 879 int
 880 check_range_covered(struct request *rq)
 881 {
 882     return 1;
 883 }
 884
 885 /* Perform I/O on a subdisk */
 886 void
 887 sdio(struct buf *bp)
 888 {
 889     int s;                                                  /* spl */
 890     struct sd *sd;
 891     struct sdbuf *sbp;
 892     daddr_t endoffset;
 893     struct drive *drive;
 894
 895 #if VINUMDEBUG
 896     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 897         logrq(loginfo_sdio, (union rqinfou) bp, bp);
 898 #endif
 899     sd = &SD[Sdno(bp->b_dev)];                              /* point to the subdisk */
 900     drive = &DRIVE[sd->driveno];
 901
 902     if (drive->state != drive_up) {
 903         if (sd->state >= sd_crashed) {
 904             if ((bp->b_flags & B_READ) == 0)                /* writing, */
 905                 set_sd_state(sd->sdno, sd_stale, setstate_force);
 906             else
 907                 set_sd_state(sd->sdno, sd_crashed, setstate_force);
 908         }
 909         bp->b_error = EIO;
 910         bp->b_flags |= B_ERROR;
 911         biodone(bp);
 912         return;
 913     }
 914     /*
 915      * We allow access to any kind of subdisk as long as we can expect
 916      * to get the I/O performed.
 917      */
 918     if (sd->state < sd_empty) {                             /* nothing to talk to, */
 919         bp->b_error = EIO;
 920         bp->b_flags |= B_ERROR;
 921         biodone(bp);
 922         return;
 923     }
 924     /* Get a buffer */
 925     sbp = (struct sdbuf *) Malloc(sizeof(struct sdbuf));
 926     if (sbp == NULL) {
 927         bp->b_error = ENOMEM;
 928         bp->b_flags |= B_ERROR;
 929         biodone(bp);
 930         return;
 931     }
 932     bzero(sbp, sizeof(struct sdbuf));                       /* start with nothing */
 933     sbp->b.b_flags = bp->b_flags | B_CALL;                  /* inform us when it's done */
 934     sbp->b.b_bufsize = bp->b_bufsize;                       /* buffer size */
 935     sbp->b.b_bcount = bp->b_bcount;                         /* number of bytes to transfer */
 936     sbp->b.b_resid = bp->b_resid;                           /* and amount waiting */
 937     sbp->b.b_dev = DRIVE[sd->driveno].dev;                  /* device */
 938     sbp->b.b_data = bp->b_data;                             /* data buffer */
 939     sbp->b.b_blkno = bp->b_blkno + sd->driveoffset;
 940     sbp->b.b_iodone = sdio_done;                            /* come here on completion */
 941     BUF_LOCKINIT(&sbp->b);                                  /* get a lock for the buffer */
 942     BUF_LOCK(&sbp->b, LK_EXCLUSIVE);                        /* and lock it */
 943     BUF_KERNPROC(&sbp->b);
 944     sbp->bp = bp;                                           /* note the address of the original header */
 945     sbp->sdno = sd->sdno;                                   /* note for statistics */
 946     sbp->driveno = sd->driveno;
 947     endoffset = bp->b_blkno + sbp->b.b_bcount / DEV_BSIZE;  /* final sector offset */
 948     if (endoffset > sd->sectors) {                          /* beyond the end */
 949         sbp->b.b_bcount -= (endoffset - sd->sectors) * DEV_BSIZE; /* trim */
 950         if (sbp->b.b_bcount <= 0) {                         /* nothing to transfer */
 951             bp->b_resid = bp->b_bcount;                     /* nothing transferred */
 952             biodone(bp);
 953             BUF_UNLOCK(&sbp->b);
 954             BUF_LOCKFREE(&sbp->b);
 955             Free(sbp);
 956             return;
 957         }
 958     }
 959 #if VINUMDEBUG
 960     if (debug & DEBUG_ADDRESSES)
 961         log(LOG_DEBUG,
 962             "  %s dev %d.%d, sd %d, offset 0x%x, devoffset 0x%x, length %ld\n",
 963             sbp->b.b_flags & B_READ ? "Read" : "Write",
 964             major(sbp->b.b_dev),
 965             minor(sbp->b.b_dev),
 966             sbp->sdno,
 967             (u_int) (sbp->b.b_blkno - SD[sbp->sdno].driveoffset),
 968             (int) sbp->b.b_blkno,
 969             sbp->b.b_bcount);
 970 #endif
 971     s = splbio();
 972 #if VINUMDEBUG
 973     if (debug & DEBUG_LASTREQS)
 974         logrq(loginfo_sdiol, (union rqinfou) &sbp->b, &sbp->b);
 975 #endif
 976     BUF_STRATEGY(&sbp->b, 0);
 977     splx(s);
 978 }
 979
 980 /*
 981  * Simplified version of bounds_check_with_label
 982  * Determine the size of the transfer, and make sure it is
 983  * within the boundaries of the partition. Adjust transfer
 984  * if needed, and signal errors or early completion.
 985  *
 986  * Volumes are simpler than disk slices: they only contain
 987  * one component (though we call them a, b and c to make
 988  * system utilities happy), and they always take up the
 989  * complete space of the "partition".
 990  *
 991  * I'm still not happy with this: why should the label be
 992  * protected?  If it weren't so damned difficult to write
 993  * one in the first pleace (because it's protected), it wouldn't
 994  * be a problem.
 995  */
 996 int
 997 vinum_bounds_check(struct buf *bp, struct volume *vol)
 998 {
 999     int maxsize = vol->size;                                /* size of the partition (sectors) */
1000     int size = (bp->b_bcount + DEV_BSIZE - 1) >> DEV_BSHIFT; /* size of this request (sectors) */
1001
1002     /* Would this transfer overwrite the disk label? */
1003     if (bp->b_blkno <= LABELSECTOR                          /* starts before or at the label */
1004 #if LABELSECTOR != 0
1005         && bp->b_blkno + size > LABELSECTOR                 /* and finishes after */
1006 #endif
1007         && (!(vol->flags & VF_RAW))                         /* and it's not raw */
1008         &&((bp->b_flags & B_READ) == 0)                     /* and it's a write */
1009         &&(!vol->flags & (VF_WLABEL | VF_LABELLING))) {     /* and we're not allowed to write the label */
1010         bp->b_error = EROFS;                                /* read-only */
1011         bp->b_flags |= B_ERROR;
1012         return -1;
1013     }
1014     if (size == 0)                                          /* no transfer specified, */
1015         return 0;                                           /* treat as EOF */
1016     /* beyond partition? */
1017     if (bp->b_blkno < 0                                     /* negative start */
1018         || bp->b_blkno + size > maxsize) {                  /* or goes beyond the end of the partition */
1019         /* if exactly at end of disk, return an EOF */
1020         if (bp->b_blkno == maxsize) {
1021             bp->b_resid = bp->b_bcount;
1022             return 0;
1023         }
1024         /* or truncate if part of it fits */
1025         size = maxsize - bp->b_blkno;
1026         if (size <= 0) {                                    /* nothing to transfer */
1027             bp->b_error = EINVAL;
1028             bp->b_flags |= B_ERROR;
1029             return -1;
1030         }
1031         bp->b_bcount = size << DEV_BSHIFT;
1032     }
1033     bp->b_pblkno = bp->b_blkno;
1034     return 1;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Allocate a request group and hook
1039  * it in in the list for rq
1040  */
1041 struct rqgroup *
1042 allocrqg(struct request *rq, int elements)
1043 {
1044     struct rqgroup *rqg;                                    /* the one we're going to allocate */
1045     int size = sizeof(struct rqgroup) + elements * sizeof(struct rqelement);
1046
1047     rqg = (struct rqgroup *) Malloc(size);
1048     if (rqg != NULL) {                                      /* malloc OK, */
1049         if (rq->rqg)                                        /* we already have requests */
1050             rq->lrqg->next = rqg;                           /* hang it off the end */
1051         else                                                /* first request */
1052             rq->rqg = rqg;                                  /* at the start */
1053         rq->lrqg = rqg;                                     /* this one is the last in the list */
1054
1055         bzero(rqg, size);                                   /* no old junk */
1056         rqg->rq = rq;                                       /* point back to the parent request */
1057         rqg->count = elements;                              /* number of requests in the group */
1058         rqg->lockbase = -1;                                 /* no lock required yet */
1059     }
1060     return rqg;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Deallocate a request group out of a chain.  We do
1065  * this by linear search: the chain is short, this
1066  * almost never happens, and currently it can only
1067  * happen to the first member of the chain.
1068  */
1069 void
1070 deallocrqg(struct rqgroup *rqg)
1071 {
1072     struct rqgroup *rqgc = rqg->rq->rqg;                    /* point to the request chain */
1073
1074     if (rqg->lock)                                          /* got a lock? */
1075         unlockrange(rqg->plexno, rqg->lock);                /* yes, free it */
1076     if (rqgc == rqg)                                        /* we're first in line */
1077         rqg->rq->rqg = rqg->next;                           /* unhook ourselves */
1078     else {
1079         while ((rqgc->next != NULL)                         /* find the group */
1080         &&(rqgc->next != rqg))
1081             rqgc = rqgc->next;
1082         if (rqgc->next == NULL)
1083             log(LOG_ERR,
1084                 "vinum deallocrqg: rqg %p not found in request %p\n",
1085                 rqg->rq,
1086                 rqg);
1087         else
1088             rqgc->next = rqg->next;                         /* make the chain jump over us */
1089     }
1090     Free(rqg);
1091 }
1092
1093 /* Local Variables: */
1094 /* fill-column: 50 */
1095 /* End: */