09a64b9cbde8e18d13e7589173b69cbc6c6f8513
[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
37         /*
38          * sector_div(a,b) returns the remainer and sets a to a/b
39          */
40         sector >>= conf->sector_shift;
41         (void)sector_div(sector, conf->spacing);
42         hash = conf->hash_table[sector];
43
44         while (sector >= hash->num_sectors + hash->start_sector)
45                 hash++;
46         return hash;
47 }
48
49 /**
50  *      linear_mergeable_bvec -- tell bio layer if two requests can be merged
51  *      @q: request queue
52  *      @bvm: properties of new bio
53  *      @biovec: the request that could be merged to it.
54  *
55  *      Return amount of bytes we can take at this offset
56  */
57 static int linear_mergeable_bvec(struct request_queue *q,
58                                  struct bvec_merge_data *bvm,
59                                  struct bio_vec *biovec)
60 {
61         mddev_t *mddev = q->queuedata;
62         dev_info_t *dev0;
63         unsigned long maxsectors, bio_sectors = bvm->bi_size >> 9;
64         sector_t sector = bvm->bi_sector + get_start_sect(bvm->bi_bdev);
65
66         dev0 = which_dev(mddev, sector);
67         maxsectors = dev0->num_sectors - (sector - dev0->start_sector);
68
69         if (maxsectors < bio_sectors)
70                 maxsectors = 0;
71         else
72                 maxsectors -= bio_sectors;
73
74         if (maxsectors <= (PAGE_SIZE >> 9 ) && bio_sectors == 0)
75                 return biovec->bv_len;
76         /* The bytes available at this offset could be really big,
77          * so we cap at 2^31 to avoid overflow */
78         if (maxsectors > (1 << (31-9)))
79                 return 1<<31;
80         return maxsectors << 9;
81 }
82
83 static void linear_unplug(struct request_queue *q)
84 {
85         mddev_t *mddev = q->queuedata;
86         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
87         int i;
88
89         for (i=0; i < mddev->raid_disks; i++) {
90                 struct request_queue *r_queue = bdev_get_queue(conf->disks[i].rdev->bdev);
91                 blk_unplug(r_queue);
92         }
93 }
94
95 static int linear_congested(void *data, int bits)
96 {
97         mddev_t *mddev = data;
98         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
99         int i, ret = 0;
100
101         for (i = 0; i < mddev->raid_disks && !ret ; i++) {
102                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(conf->disks[i].rdev->bdev);
103                 ret |= bdi_congested(&q->backing_dev_info, bits);
104         }
105         return ret;
106 }
107
108 static linear_conf_t *linear_conf(mddev_t *mddev, int raid_disks)
109 {
110         linear_conf_t *conf;
111         dev_info_t **table;
112         mdk_rdev_t *rdev;
113         int i, nb_zone, cnt;
114         sector_t min_sectors;
115         sector_t curr_sector;
116         struct list_head *tmp;
117
118         conf = kzalloc (sizeof (*conf) + raid_disks*sizeof(dev_info_t),
119                         GFP_KERNEL);
120         if (!conf)
121                 return NULL;
122
123         cnt = 0;
124         conf->array_sectors = 0;
125
126         rdev_for_each(rdev, tmp, mddev) {
127                 int j = rdev->raid_disk;
128                 dev_info_t *disk = conf->disks + j;
129
130                 if (j < 0 || j >= raid_disks || disk->rdev) {
131                         printk("linear: disk numbering problem. Aborting!\n");
132                         goto out;
133                 }
134
135                 disk->rdev = rdev;
136
137                 blk_queue_stack_limits(mddev->queue,
138                                        rdev->bdev->bd_disk->queue);
139                 /* as we don't honour merge_bvec_fn, we must never risk
140                  * violating it, so limit ->max_sector to one PAGE, as
141                  * a one page request is never in violation.
142                  */
143                 if (rdev->bdev->bd_disk->queue->merge_bvec_fn &&
144                     mddev->queue->max_sectors > (PAGE_SIZE>>9))
145                         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, PAGE_SIZE>>9);
146
147                 disk->num_sectors = rdev->size * 2;
148                 conf->array_sectors += rdev->size * 2;
149
150                 cnt++;
151         }
152         if (cnt != raid_disks) {
153                 printk("linear: not enough drives present. Aborting!\n");
154                 goto out;
155         }
156
157         min_sectors = conf->array_sectors;
158         sector_div(min_sectors, PAGE_SIZE/sizeof(struct dev_info *));
159
160         /* min_sectors is the minimum spacing that will fit the hash
161          * table in one PAGE.  This may be much smaller than needed.
162          * We find the smallest non-terminal set of consecutive devices
163          * that is larger than min_sectors and use the size of that as
164          * the actual spacing
165          */
166         conf->spacing = conf->array_sectors;
167         for (i=0; i < cnt-1 ; i++) {
168                 sector_t tmp = 0;
169                 int j;
170                 for (j = i; j < cnt - 1 && tmp < min_sectors; j++)
171                         tmp += conf->disks[j].num_sectors;
172                 if (tmp >= min_sectors && tmp < conf->spacing)
173                         conf->spacing = tmp;
174         }
175
176         /* spacing may be too large for sector_div to work with,
177          * so we might need to pre-shift
178          */
179         conf->sector_shift = 0;
180         if (sizeof(sector_t) > sizeof(u32)) {
181                 sector_t space = conf->spacing;
182                 while (space > (sector_t)(~(u32)0)) {
183                         space >>= 1;
184                         conf->sector_shift++;
185                 }
186         }
187         /*
188          * This code was restructured to work around a gcc-2.95.3 internal
189          * compiler error.  Alter it with care.
190          */
191         {
192                 sector_t sz;
193                 unsigned round;
194                 unsigned long base;
195
196                 sz = conf->array_sectors >> conf->sector_shift;
197                 sz += 1; /* force round-up */
198                 base = conf->spacing >> conf->sector_shift;
199                 round = sector_div(sz, base);
200                 nb_zone = sz + (round ? 1 : 0);
201         }
202         BUG_ON(nb_zone > PAGE_SIZE / sizeof(struct dev_info *));
203
204         conf->hash_table = kmalloc (sizeof (struct dev_info *) * nb_zone,
205                                         GFP_KERNEL);
206         if (!conf->hash_table)
207                 goto out;
208
209         /*
210          * Here we generate the linear hash table
211          * First calculate the device offsets.
212          */
213         conf->disks[0].start_sector = 0;
214         for (i = 1; i < raid_disks; i++)
215                 conf->disks[i].start_sector =
216                         conf->disks[i-1].start_sector +
217                         conf->disks[i-1].num_sectors;
218
219         table = conf->hash_table;
220         i = 0;
221         for (curr_sector = 0;
222              curr_sector < conf->array_sectors;
223              curr_sector += conf->spacing) {
224
225                 while (i < raid_disks-1 &&
226                        curr_sector >= conf->disks[i+1].start_sector)
227                         i++;
228
229                 *table ++ = conf->disks + i;
230         }
231
232         if (conf->sector_shift) {
233                 conf->spacing >>= conf->sector_shift;
234                 /* round spacing up so that when we divide by it,
235                  * we err on the side of "too-low", which is safest.
236                  */
237                 conf->spacing++;
238         }
239
240         BUG_ON(table - conf->hash_table > nb_zone);
241
242         return conf;
243
244 out:
245         kfree(conf);
246         return NULL;
247 }
248
249 static int linear_run (mddev_t *mddev)
250 {
251         linear_conf_t *conf;
252
253         mddev->queue->queue_lock = &mddev->queue->__queue_lock;
254         conf = linear_conf(mddev, mddev->raid_disks);
255
256         if (!conf)
257                 return 1;
258         mddev->private = conf;
259         mddev->array_sectors = conf->array_sectors;
260
261         blk_queue_merge_bvec(mddev->queue, linear_mergeable_bvec);
262         mddev->queue->unplug_fn = linear_unplug;
263         mddev->queue->backing_dev_info.congested_fn = linear_congested;
264         mddev->queue->backing_dev_info.congested_data = mddev;
265         return 0;
266 }
267
268 static int linear_add(mddev_t *mddev, mdk_rdev_t *rdev)
269 {
270         /* Adding a drive to a linear array allows the array to grow.
271          * It is permitted if the new drive has a matching superblock
272          * already on it, with raid_disk equal to raid_disks.
273          * It is achieved by creating a new linear_private_data structure
274          * and swapping it in in-place of the current one.
275          * The current one is never freed until the array is stopped.
276          * This avoids races.
277          */
278         linear_conf_t *newconf;
279
280         if (rdev->saved_raid_disk != mddev->raid_disks)
281                 return -EINVAL;
282
283         rdev->raid_disk = rdev->saved_raid_disk;
284
285         newconf = linear_conf(mddev,mddev->raid_disks+1);
286
287         if (!newconf)
288                 return -ENOMEM;
289
290         newconf->prev = mddev_to_conf(mddev);
291         mddev->private = newconf;
292         mddev->raid_disks++;
293         mddev->array_sectors = newconf->array_sectors;
294         set_capacity(mddev->gendisk, mddev->array_sectors);
295         return 0;
296 }
297
298 static int linear_stop (mddev_t *mddev)
299 {
300         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
301   
302         blk_sync_queue(mddev->queue); /* the unplug fn references 'conf'*/
303         do {
304                 linear_conf_t *t = conf->prev;
305                 kfree(conf->hash_table);
306                 kfree(conf);
307                 conf = t;
308         } while (conf);
309
310         return 0;
311 }
312
313 static int linear_make_request (struct request_queue *q, struct bio *bio)
314 {
315         const int rw = bio_data_dir(bio);
316         mddev_t *mddev = q->queuedata;
317         dev_info_t *tmp_dev;
318         int cpu;
319
320         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
321                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
322                 return 0;
323         }
324
325         cpu = part_stat_lock();
326         part_stat_inc(cpu, &mddev->gendisk->part0, ios[rw]);
327         part_stat_add(cpu, &mddev->gendisk->part0, sectors[rw],
328                       bio_sectors(bio));
329         part_stat_unlock();
330
331         tmp_dev = which_dev(mddev, bio->bi_sector);
332     
333         if (unlikely(bio->bi_sector >= (tmp_dev->num_sectors +
334                                         tmp_dev->start_sector)
335                      || (bio->bi_sector <
336                          tmp_dev->start_sector))) {
337                 char b[BDEVNAME_SIZE];
338
339                 printk("linear_make_request: Sector %llu out of bounds on "
340                         "dev %s: %llu sectors, offset %llu\n",
341                         (unsigned long long)bio->bi_sector,
342                         bdevname(tmp_dev->rdev->bdev, b),
343                         (unsigned long long)tmp_dev->num_sectors,
344                         (unsigned long long)tmp_dev->start_sector);
345                 bio_io_error(bio);
346                 return 0;
347         }
348         if (unlikely(bio->bi_sector + (bio->bi_size >> 9) >
349                      tmp_dev->start_sector + tmp_dev->num_sectors)) {
350                 /* This bio crosses a device boundary, so we have to
351                  * split it.
352                  */
353                 struct bio_pair *bp;
354
355                 bp = bio_split(bio,
356                                tmp_dev->start_sector + tmp_dev->num_sectors
357                                - bio->bi_sector);
358
359                 if (linear_make_request(q, &bp->bio1))
360                         generic_make_request(&bp->bio1);
361                 if (linear_make_request(q, &bp->bio2))
362                         generic_make_request(&bp->bio2);
363                 bio_pair_release(bp);
364                 return 0;
365         }
366                     
367         bio->bi_bdev = tmp_dev->rdev->bdev;
368         bio->bi_sector = bio->bi_sector - tmp_dev->start_sector
369                 + tmp_dev->rdev->data_offset;
370
371         return 1;
372 }
373
374 static void linear_status (struct seq_file *seq, mddev_t *mddev)
375 {
376
377         seq_printf(seq, " %dk rounding", mddev->chunk_size/1024);
378 }
379
380
381 static struct mdk_personality linear_personality =
382 {
383         .name           = "linear",
384         .level          = LEVEL_LINEAR,
385         .owner          = THIS_MODULE,
386         .make_request   = linear_make_request,
387         .run            = linear_run,
388         .stop           = linear_stop,
389         .status         = linear_status,
390         .hot_add_disk   = linear_add,
391 };
392
393 static int __init linear_init (void)
394 {
395         return register_md_personality (&linear_personality);
396 }
397
398 static void linear_exit (void)
399 {
400         unregister_md_personality (&linear_personality);
401 }
402
403
404 module_init(linear_init);
405 module_exit(linear_exit);
406 MODULE_LICENSE("GPL");
407 MODULE_ALIAS("md-personality-1"); /* LINEAR - deprecated*/
408 MODULE_ALIAS("md-linear");
409 MODULE_ALIAS("md-level--1");