block: move stats from disk to part0
[linux-2.6.git] / drivers / md / linear.c
1 /*
2    linear.c : Multiple Devices driver for Linux
3               Copyright (C) 1994-96 Marc ZYNGIER
4               <zyngier@ufr-info-p7.ibp.fr> or
5               <maz@gloups.fdn.fr>
6
7    Linear mode management functions.
8
9    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10    it under the terms of the GNU General Public License as published by
11    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
12    any later version.
13    
14    You should have received a copy of the GNU General Public License
15    (for example /usr/src/linux/COPYING); if not, write to the Free
16    Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  
17 */
18
19 #include <linux/module.h>
20
21 #include <linux/raid/md.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/raid/linear.h>
24
25 #define MAJOR_NR MD_MAJOR
26 #define MD_DRIVER
27 #define MD_PERSONALITY
28
29 /*
30  * find which device holds a particular offset 
31  */
32 static inline dev_info_t *which_dev(mddev_t *mddev, sector_t sector)
33 {
34         dev_info_t *hash;
35         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
36         sector_t block = sector >> 1;
37
38         /*
39          * sector_div(a,b) returns the remainer and sets a to a/b
40          */
41         block >>= conf->preshift;
42         (void)sector_div(block, conf->hash_spacing);
43         hash = conf->hash_table[block];
44
45         while ((sector>>1) >= (hash->size + hash->offset))
46                 hash++;
47         return hash;
48 }
49
50 /**
51  *      linear_mergeable_bvec -- tell bio layer if two requests can be merged
52  *      @q: request queue
53  *      @bvm: properties of new bio
54  *      @biovec: the request that could be merged to it.
55  *
56  *      Return amount of bytes we can take at this offset
57  */
58 static int linear_mergeable_bvec(struct request_queue *q,
59                                  struct bvec_merge_data *bvm,
60                                  struct bio_vec *biovec)
61 {
62         mddev_t *mddev = q->queuedata;
63         dev_info_t *dev0;
64         unsigned long maxsectors, bio_sectors = bvm->bi_size >> 9;
65         sector_t sector = bvm->bi_sector + get_start_sect(bvm->bi_bdev);
66
67         dev0 = which_dev(mddev, sector);
68         maxsectors = (dev0->size << 1) - (sector - (dev0->offset<<1));
69
70         if (maxsectors < bio_sectors)
71                 maxsectors = 0;
72         else
73                 maxsectors -= bio_sectors;
74
75         if (maxsectors <= (PAGE_SIZE >> 9 ) && bio_sectors == 0)
76                 return biovec->bv_len;
77         /* The bytes available at this offset could be really big,
78          * so we cap at 2^31 to avoid overflow */
79         if (maxsectors > (1 << (31-9)))
80                 return 1<<31;
81         return maxsectors << 9;
82 }
83
84 static void linear_unplug(struct request_queue *q)
85 {
86         mddev_t *mddev = q->queuedata;
87         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
88         int i;
89
90         for (i=0; i < mddev->raid_disks; i++) {
91                 struct request_queue *r_queue = bdev_get_queue(conf->disks[i].rdev->bdev);
92                 blk_unplug(r_queue);
93         }
94 }
95
96 static int linear_congested(void *data, int bits)
97 {
98         mddev_t *mddev = data;
99         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
100         int i, ret = 0;
101
102         for (i = 0; i < mddev->raid_disks && !ret ; i++) {
103                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(conf->disks[i].rdev->bdev);
104                 ret |= bdi_congested(&q->backing_dev_info, bits);
105         }
106         return ret;
107 }
108
109 static linear_conf_t *linear_conf(mddev_t *mddev, int raid_disks)
110 {
111         linear_conf_t *conf;
112         dev_info_t **table;
113         mdk_rdev_t *rdev;
114         int i, nb_zone, cnt;
115         sector_t min_spacing;
116         sector_t curr_offset;
117         struct list_head *tmp;
118
119         conf = kzalloc (sizeof (*conf) + raid_disks*sizeof(dev_info_t),
120                         GFP_KERNEL);
121         if (!conf)
122                 return NULL;
123
124         cnt = 0;
125         conf->array_sectors = 0;
126
127         rdev_for_each(rdev, tmp, mddev) {
128                 int j = rdev->raid_disk;
129                 dev_info_t *disk = conf->disks + j;
130
131                 if (j < 0 || j >= raid_disks || disk->rdev) {
132                         printk("linear: disk numbering problem. Aborting!\n");
133                         goto out;
134                 }
135
136                 disk->rdev = rdev;
137
138                 blk_queue_stack_limits(mddev->queue,
139                                        rdev->bdev->bd_disk->queue);
140                 /* as we don't honour merge_bvec_fn, we must never risk
141                  * violating it, so limit ->max_sector to one PAGE, as
142                  * a one page request is never in violation.
143                  */
144                 if (rdev->bdev->bd_disk->queue->merge_bvec_fn &&
145                     mddev->queue->max_sectors > (PAGE_SIZE>>9))
146                         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, PAGE_SIZE>>9);
147
148                 disk->size = rdev->size;
149                 conf->array_sectors += rdev->size * 2;
150
151                 cnt++;
152         }
153         if (cnt != raid_disks) {
154                 printk("linear: not enough drives present. Aborting!\n");
155                 goto out;
156         }
157
158         min_spacing = conf->array_sectors / 2;
159         sector_div(min_spacing, PAGE_SIZE/sizeof(struct dev_info *));
160
161         /* min_spacing is the minimum spacing that will fit the hash
162          * table in one PAGE.  This may be much smaller than needed.
163          * We find the smallest non-terminal set of consecutive devices
164          * that is larger than min_spacing as use the size of that as
165          * the actual spacing
166          */
167         conf->hash_spacing = conf->array_sectors / 2;
168         for (i=0; i < cnt-1 ; i++) {
169                 sector_t sz = 0;
170                 int j;
171                 for (j = i; j < cnt - 1 && sz < min_spacing; j++)
172                         sz += conf->disks[j].size;
173                 if (sz >= min_spacing && sz < conf->hash_spacing)
174                         conf->hash_spacing = sz;
175         }
176
177         /* hash_spacing may be too large for sector_div to work with,
178          * so we might need to pre-shift
179          */
180         conf->preshift = 0;
181         if (sizeof(sector_t) > sizeof(u32)) {
182                 sector_t space = conf->hash_spacing;
183                 while (space > (sector_t)(~(u32)0)) {
184                         space >>= 1;
185                         conf->preshift++;
186                 }
187         }
188         /*
189          * This code was restructured to work around a gcc-2.95.3 internal
190          * compiler error.  Alter it with care.
191          */
192         {
193                 sector_t sz;
194                 unsigned round;
195                 unsigned long base;
196
197                 sz = conf->array_sectors >> (conf->preshift + 1);
198                 sz += 1; /* force round-up */
199                 base = conf->hash_spacing >> conf->preshift;
200                 round = sector_div(sz, base);
201                 nb_zone = sz + (round ? 1 : 0);
202         }
203         BUG_ON(nb_zone > PAGE_SIZE / sizeof(struct dev_info *));
204
205         conf->hash_table = kmalloc (sizeof (struct dev_info *) * nb_zone,
206                                         GFP_KERNEL);
207         if (!conf->hash_table)
208                 goto out;
209
210         /*
211          * Here we generate the linear hash table
212          * First calculate the device offsets.
213          */
214         conf->disks[0].offset = 0;
215         for (i = 1; i < raid_disks; i++)
216                 conf->disks[i].offset =
217                         conf->disks[i-1].offset +
218                         conf->disks[i-1].size;
219
220         table = conf->hash_table;
221         curr_offset = 0;
222         i = 0;
223         for (curr_offset = 0;
224              curr_offset < conf->array_sectors / 2;
225              curr_offset += conf->hash_spacing) {
226
227                 while (i < raid_disks-1 &&
228                        curr_offset >= conf->disks[i+1].offset)
229                         i++;
230
231                 *table ++ = conf->disks + i;
232         }
233
234         if (conf->preshift) {
235                 conf->hash_spacing >>= conf->preshift;
236                 /* round hash_spacing up so that when we divide by it,
237                  * we err on the side of "too-low", which is safest.
238                  */
239                 conf->hash_spacing++;
240         }
241
242         BUG_ON(table - conf->hash_table > nb_zone);
243
244         return conf;
245
246 out:
247         kfree(conf);
248         return NULL;
249 }
250
251 static int linear_run (mddev_t *mddev)
252 {
253         linear_conf_t *conf;
254
255         mddev->queue->queue_lock = &mddev->queue->__queue_lock;
256         conf = linear_conf(mddev, mddev->raid_disks);
257
258         if (!conf)
259                 return 1;
260         mddev->private = conf;
261         mddev->array_sectors = conf->array_sectors;
262
263         blk_queue_merge_bvec(mddev->queue, linear_mergeable_bvec);
264         mddev->queue->unplug_fn = linear_unplug;
265         mddev->queue->backing_dev_info.congested_fn = linear_congested;
266         mddev->queue->backing_dev_info.congested_data = mddev;
267         return 0;
268 }
269
270 static int linear_add(mddev_t *mddev, mdk_rdev_t *rdev)
271 {
272         /* Adding a drive to a linear array allows the array to grow.
273          * It is permitted if the new drive has a matching superblock
274          * already on it, with raid_disk equal to raid_disks.
275          * It is achieved by creating a new linear_private_data structure
276          * and swapping it in in-place of the current one.
277          * The current one is never freed until the array is stopped.
278          * This avoids races.
279          */
280         linear_conf_t *newconf;
281
282         if (rdev->saved_raid_disk != mddev->raid_disks)
283                 return -EINVAL;
284
285         rdev->raid_disk = rdev->saved_raid_disk;
286
287         newconf = linear_conf(mddev,mddev->raid_disks+1);
288
289         if (!newconf)
290                 return -ENOMEM;
291
292         newconf->prev = mddev_to_conf(mddev);
293         mddev->private = newconf;
294         mddev->raid_disks++;
295         mddev->array_sectors = newconf->array_sectors;
296         set_capacity(mddev->gendisk, mddev->array_sectors);
297         return 0;
298 }
299
300 static int linear_stop (mddev_t *mddev)
301 {
302         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
303   
304         blk_sync_queue(mddev->queue); /* the unplug fn references 'conf'*/
305         do {
306                 linear_conf_t *t = conf->prev;
307                 kfree(conf->hash_table);
308                 kfree(conf);
309                 conf = t;
310         } while (conf);
311
312         return 0;
313 }
314
315 static int linear_make_request (struct request_queue *q, struct bio *bio)
316 {
317         const int rw = bio_data_dir(bio);
318         mddev_t *mddev = q->queuedata;
319         dev_info_t *tmp_dev;
320         sector_t block;
321         int cpu;
322
323         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
324                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
325                 return 0;
326         }
327
328         cpu = part_stat_lock();
329         part_stat_inc(cpu, &mddev->gendisk->part0, ios[rw]);
330         part_stat_add(cpu, &mddev->gendisk->part0, sectors[rw],
331                       bio_sectors(bio));
332         part_stat_unlock();
333
334         tmp_dev = which_dev(mddev, bio->bi_sector);
335         block = bio->bi_sector >> 1;
336     
337         if (unlikely(block >= (tmp_dev->size + tmp_dev->offset)
338                      || block < tmp_dev->offset)) {
339                 char b[BDEVNAME_SIZE];
340
341                 printk("linear_make_request: Block %llu out of bounds on "
342                         "dev %s size %llu offset %llu\n",
343                         (unsigned long long)block,
344                         bdevname(tmp_dev->rdev->bdev, b),
345                         (unsigned long long)tmp_dev->size,
346                         (unsigned long long)tmp_dev->offset);
347                 bio_io_error(bio);
348                 return 0;
349         }
350         if (unlikely(bio->bi_sector + (bio->bi_size >> 9) >
351                      (tmp_dev->offset + tmp_dev->size)<<1)) {
352                 /* This bio crosses a device boundary, so we have to
353                  * split it.
354                  */
355                 struct bio_pair *bp;
356                 bp = bio_split(bio, bio_split_pool,
357                                ((tmp_dev->offset + tmp_dev->size)<<1) - bio->bi_sector);
358                 if (linear_make_request(q, &bp->bio1))
359                         generic_make_request(&bp->bio1);
360                 if (linear_make_request(q, &bp->bio2))
361                         generic_make_request(&bp->bio2);
362                 bio_pair_release(bp);
363                 return 0;
364         }
365                     
366         bio->bi_bdev = tmp_dev->rdev->bdev;
367         bio->bi_sector = bio->bi_sector - (tmp_dev->offset << 1) + tmp_dev->rdev->data_offset;
368
369         return 1;
370 }
371
372 static void linear_status (struct seq_file *seq, mddev_t *mddev)
373 {
374
375 #undef MD_DEBUG
376 #ifdef MD_DEBUG
377         int j;
378         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
379         sector_t s = 0;
380   
381         seq_printf(seq, "      ");
382         for (j = 0; j < mddev->raid_disks; j++)
383         {
384                 char b[BDEVNAME_SIZE];
385                 s += conf->smallest_size;
386                 seq_printf(seq, "[%s",
387                            bdevname(conf->hash_table[j][0].rdev->bdev,b));
388
389                 while (s > conf->hash_table[j][0].offset +
390                            conf->hash_table[j][0].size)
391                         seq_printf(seq, "/%s] ",
392                                    bdevname(conf->hash_table[j][1].rdev->bdev,b));
393                 else
394                         seq_printf(seq, "] ");
395         }
396         seq_printf(seq, "\n");
397 #endif
398         seq_printf(seq, " %dk rounding", mddev->chunk_size/1024);
399 }
400
401
402 static struct mdk_personality linear_personality =
403 {
404         .name           = "linear",
405         .level          = LEVEL_LINEAR,
406         .owner          = THIS_MODULE,
407         .make_request   = linear_make_request,
408         .run            = linear_run,
409         .stop           = linear_stop,
410         .status         = linear_status,
411         .hot_add_disk   = linear_add,
412 };
413
414 static int __init linear_init (void)
415 {
416         return register_md_personality (&linear_personality);
417 }
418
419 static void linear_exit (void)
420 {
421         unregister_md_personality (&linear_personality);
422 }
423
424
425 module_init(linear_init);
426 module_exit(linear_exit);
427 MODULE_LICENSE("GPL");
428 MODULE_ALIAS("md-personality-1"); /* LINEAR - deprecated*/
429 MODULE_ALIAS("md-linear");
430 MODULE_ALIAS("md-level--1");