ide: remove obsoleted "idex=" kernel parameters
[linux-2.6.git] / Documentation / ide / ide-tape.txt
1 /*
2  * IDE ATAPI streaming tape driver.
3  *
4  * This driver is a part of the Linux ide driver.
5  *
6  * The driver, in co-operation with ide.c, basically traverses the
7  * request-list for the block device interface. The character device
8  * interface, on the other hand, creates new requests, adds them
9  * to the request-list of the block device, and waits for their completion.
10  *
11  * Pipelined operation mode is now supported on both reads and writes.
12  *
13  * The block device major and minor numbers are determined from the
14  * tape's relative position in the ide interfaces, as explained in ide.c.
15  *
16  * The character device interface consists of the following devices:
17  *
18  * ht0          major 37, minor 0       first  IDE tape, rewind on close.
19  * ht1          major 37, minor 1       second IDE tape, rewind on close.
20  * ...
21  * nht0         major 37, minor 128     first  IDE tape, no rewind on close.
22  * nht1         major 37, minor 129     second IDE tape, no rewind on close.
23  * ...
24  *
25  * The general magnetic tape commands compatible interface, as defined by
26  * include/linux/mtio.h, is accessible through the character device.
27  *
28  * General ide driver configuration options, such as the interrupt-unmask
29  * flag, can be configured by issuing an ioctl to the block device interface,
30  * as any other ide device.
31  *
32  * Our own ide-tape ioctl's can be issued to either the block device or
33  * the character device interface.
34  *
35  * Maximal throughput with minimal bus load will usually be achieved in the
36  * following scenario:
37  *
38  *      1.      ide-tape is operating in the pipelined operation mode.
39  *      2.      No buffering is performed by the user backup program.
40  *
41  * Testing was done with a 2 GB CONNER CTMA 4000 IDE ATAPI Streaming Tape Drive.
42  *
43  * Here are some words from the first releases of hd.c, which are quoted
44  * in ide.c and apply here as well:
45  *
46  * | Special care is recommended.  Have Fun!
47  *
48  *
49  * An overview of the pipelined operation mode.
50  *
51  * In the pipelined write mode, we will usually just add requests to our
52  * pipeline and return immediately, before we even start to service them. The
53  * user program will then have enough time to prepare the next request while
54  * we are still busy servicing previous requests. In the pipelined read mode,
55  * the situation is similar - we add read-ahead requests into the pipeline,
56  * before the user even requested them.
57  *
58  * The pipeline can be viewed as a "safety net" which will be activated when
59  * the system load is high and prevents the user backup program from keeping up
60  * with the current tape speed. At this point, the pipeline will get
61  * shorter and shorter but the tape will still be streaming at the same speed.
62  * Assuming we have enough pipeline stages, the system load will hopefully
63  * decrease before the pipeline is completely empty, and the backup program
64  * will be able to "catch up" and refill the pipeline again.
65  *
66  * When using the pipelined mode, it would be best to disable any type of
67  * buffering done by the user program, as ide-tape already provides all the
68  * benefits in the kernel, where it can be done in a more efficient way.
69  * As we will usually not block the user program on a request, the most
70  * efficient user code will then be a simple read-write-read-... cycle.
71  * Any additional logic will usually just slow down the backup process.
72  *
73  * Using the pipelined mode, I get a constant over 400 KBps throughput,
74  * which seems to be the maximum throughput supported by my tape.
75  *
76  * However, there are some downfalls:
77  *
78  *      1.      We use memory (for data buffers) in proportional to the number
79  *              of pipeline stages (each stage is about 26 KB with my tape).
80  *      2.      In the pipelined write mode, we cheat and postpone error codes
81  *              to the user task. In read mode, the actual tape position
82  *              will be a bit further than the last requested block.
83  *
84  * Concerning (1):
85  *
86  *      1.      We allocate stages dynamically only when we need them. When
87  *              we don't need them, we don't consume additional memory. In
88  *              case we can't allocate stages, we just manage without them
89  *              (at the expense of decreased throughput) so when Linux is
90  *              tight in memory, we will not pose additional difficulties.
91  *
92  *      2.      The maximum number of stages (which is, in fact, the maximum
93  *              amount of memory) which we allocate is limited by the compile
94  *              time parameter IDETAPE_MAX_PIPELINE_STAGES.
95  *
96  *      3.      The maximum number of stages is a controlled parameter - We
97  *              don't start from the user defined maximum number of stages
98  *              but from the lower IDETAPE_MIN_PIPELINE_STAGES (again, we
99  *              will not even allocate this amount of stages if the user
100  *              program can't handle the speed). We then implement a feedback
101  *              loop which checks if the pipeline is empty, and if it is, we
102  *              increase the maximum number of stages as necessary until we
103  *              reach the optimum value which just manages to keep the tape
104  *              busy with minimum allocated memory or until we reach
105  *              IDETAPE_MAX_PIPELINE_STAGES.
106  *
107  * Concerning (2):
108  *
109  *      In pipelined write mode, ide-tape can not return accurate error codes
110  *      to the user program since we usually just add the request to the
111  *      pipeline without waiting for it to be serviced. In case an error
112  *      occurs, I will report it on the next user request.
113  *
114  *      In the pipelined read mode, subsequent read requests or forward
115  *      filemark spacing will perform correctly, as we preserve all blocks
116  *      and filemarks which we encountered during our excess read-ahead.
117  *
118  *      For accurate tape positioning and error reporting, disabling
119  *      pipelined mode might be the best option.
120  *
121  * You can enable/disable/tune the pipelined operation mode by adjusting
122  * the compile time parameters below.
123  *
124  *
125  *      Possible improvements.
126  *
127  *      1.      Support for the ATAPI overlap protocol.
128  *
129  *              In order to maximize bus throughput, we currently use the DSC
130  *              overlap method which enables ide.c to service requests from the
131  *              other device while the tape is busy executing a command. The
132  *              DSC overlap method involves polling the tape's status register
133  *              for the DSC bit, and servicing the other device while the tape
134  *              isn't ready.
135  *
136  *              In the current QIC development standard (December 1995),
137  *              it is recommended that new tape drives will *in addition*
138  *              implement the ATAPI overlap protocol, which is used for the
139  *              same purpose - efficient use of the IDE bus, but is interrupt
140  *              driven and thus has much less CPU overhead.
141  *
142  *              ATAPI overlap is likely to be supported in most new ATAPI
143  *              devices, including new ATAPI cdroms, and thus provides us
144  *              a method by which we can achieve higher throughput when
145  *              sharing a (fast) ATA-2 disk with any (slow) new ATAPI device.
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