b99c19c7eb2237e6f6583530c849bcfcaa2887c2
[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  *      @bio: the buffer head that's been built up so far
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(request_queue_t *q, struct bio *bio, struct bio_vec *biovec)
59 {
60         mddev_t *mddev = q->queuedata;
61         dev_info_t *dev0;
62         unsigned long maxsectors, bio_sectors = bio->bi_size >> 9;
63         sector_t sector = bio->bi_sector + get_start_sect(bio->bi_bdev);
64
65         dev0 = which_dev(mddev, sector);
66         maxsectors = (dev0->size << 1) - (sector - (dev0->offset<<1));
67
68         if (maxsectors < bio_sectors)
69                 maxsectors = 0;
70         else
71                 maxsectors -= bio_sectors;
72
73         if (maxsectors <= (PAGE_SIZE >> 9 ) && bio_sectors == 0)
74                 return biovec->bv_len;
75         /* The bytes available at this offset could be really big,
76          * so we cap at 2^31 to avoid overflow */
77         if (maxsectors > (1 << (31-9)))
78                 return 1<<31;
79         return maxsectors << 9;
80 }
81
82 static void linear_unplug(request_queue_t *q)
83 {
84         mddev_t *mddev = q->queuedata;
85         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
86         int i;
87
88         for (i=0; i < mddev->raid_disks; i++) {
89                 request_queue_t *r_queue = bdev_get_queue(conf->disks[i].rdev->bdev);
90                 if (r_queue->unplug_fn)
91                         r_queue->unplug_fn(r_queue);
92         }
93 }
94
95 static int linear_issue_flush(request_queue_t *q, struct gendisk *disk,
96                               sector_t *error_sector)
97 {
98         mddev_t *mddev = q->queuedata;
99         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
100         int i, ret = 0;
101
102         for (i=0; i < mddev->raid_disks && ret == 0; i++) {
103                 struct block_device *bdev = conf->disks[i].rdev->bdev;
104                 request_queue_t *r_queue = bdev_get_queue(bdev);
105
106                 if (!r_queue->issue_flush_fn)
107                         ret = -EOPNOTSUPP;
108                 else
109                         ret = r_queue->issue_flush_fn(r_queue, bdev->bd_disk, error_sector);
110         }
111         return ret;
112 }
113
114 static linear_conf_t *linear_conf(mddev_t *mddev, int raid_disks)
115 {
116         linear_conf_t *conf;
117         dev_info_t **table;
118         mdk_rdev_t *rdev;
119         int i, nb_zone, cnt;
120         sector_t min_spacing;
121         sector_t curr_offset;
122         struct list_head *tmp;
123
124         conf = kzalloc (sizeof (*conf) + raid_disks*sizeof(dev_info_t),
125                         GFP_KERNEL);
126         if (!conf)
127                 return NULL;
128
129         mddev->private = conf;
130
131         cnt = 0;
132         conf->array_size = 0;
133
134         ITERATE_RDEV(mddev,rdev,tmp) {
135                 int j = rdev->raid_disk;
136                 dev_info_t *disk = conf->disks + j;
137
138                 if (j < 0 || j > raid_disks || disk->rdev) {
139                         printk("linear: disk numbering problem. Aborting!\n");
140                         goto out;
141                 }
142
143                 disk->rdev = rdev;
144
145                 blk_queue_stack_limits(mddev->queue,
146                                        rdev->bdev->bd_disk->queue);
147                 /* as we don't honour merge_bvec_fn, we must never risk
148                  * violating it, so limit ->max_sector to one PAGE, as
149                  * a one page request is never in violation.
150                  */
151                 if (rdev->bdev->bd_disk->queue->merge_bvec_fn &&
152                     mddev->queue->max_sectors > (PAGE_SIZE>>9))
153                         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, PAGE_SIZE>>9);
154
155                 disk->size = rdev->size;
156                 conf->array_size += rdev->size;
157
158                 cnt++;
159         }
160         if (cnt != raid_disks) {
161                 printk("linear: not enough drives present. Aborting!\n");
162                 goto out;
163         }
164
165         min_spacing = conf->array_size;
166         sector_div(min_spacing, PAGE_SIZE/sizeof(struct dev_info *));
167
168         /* min_spacing is the minimum spacing that will fit the hash
169          * table in one PAGE.  This may be much smaller than needed.
170          * We find the smallest non-terminal set of consecutive devices
171          * that is larger than min_spacing as use the size of that as
172          * the actual spacing
173          */
174         conf->hash_spacing = conf->array_size;
175         for (i=0; i < cnt-1 ; i++) {
176                 sector_t sz = 0;
177                 int j;
178                 for (j=i; i<cnt-1 && sz < min_spacing ; j++)
179                         sz += conf->disks[j].size;
180                 if (sz >= min_spacing && sz < conf->hash_spacing)
181                         conf->hash_spacing = sz;
182         }
183
184         /* hash_spacing may be too large for sector_div to work with,
185          * so we might need to pre-shift
186          */
187         conf->preshift = 0;
188         if (sizeof(sector_t) > sizeof(u32)) {
189                 sector_t space = conf->hash_spacing;
190                 while (space > (sector_t)(~(u32)0)) {
191                         space >>= 1;
192                         conf->preshift++;
193                 }
194         }
195         /*
196          * This code was restructured to work around a gcc-2.95.3 internal
197          * compiler error.  Alter it with care.
198          */
199         {
200                 sector_t sz;
201                 unsigned round;
202                 unsigned long base;
203
204                 sz = conf->array_size >> conf->preshift;
205                 sz += 1; /* force round-up */
206                 base = conf->hash_spacing >> conf->preshift;
207                 round = sector_div(sz, base);
208                 nb_zone = sz + (round ? 1 : 0);
209         }
210         BUG_ON(nb_zone > PAGE_SIZE / sizeof(struct dev_info *));
211
212         conf->hash_table = kmalloc (sizeof (struct dev_info *) * nb_zone,
213                                         GFP_KERNEL);
214         if (!conf->hash_table)
215                 goto out;
216
217         /*
218          * Here we generate the linear hash table
219          * First calculate the device offsets.
220          */
221         conf->disks[0].offset = 0;
222         for (i=1; i<mddev->raid_disks; i++)
223                 conf->disks[i].offset =
224                         conf->disks[i-1].offset +
225                         conf->disks[i-1].size;
226
227         table = conf->hash_table;
228         curr_offset = 0;
229         i = 0;
230         for (curr_offset = 0;
231              curr_offset < conf->array_size;
232              curr_offset += conf->hash_spacing) {
233
234                 while (i < mddev->raid_disks-1 &&
235                        curr_offset >= conf->disks[i+1].offset)
236                         i++;
237
238                 *table ++ = conf->disks + i;
239         }
240
241         if (conf->preshift) {
242                 conf->hash_spacing >>= conf->preshift;
243                 /* round hash_spacing up so that when we divide by it,
244                  * we err on the side of "too-low", which is safest.
245                  */
246                 conf->hash_spacing++;
247         }
248
249         BUG_ON(table - conf->hash_table > nb_zone);
250
251         return conf;
252
253 out:
254         kfree(conf);
255         return NULL;
256 }
257
258 static int linear_run (mddev_t *mddev)
259 {
260         linear_conf_t *conf;
261
262         conf = linear_conf(mddev, mddev->raid_disks);
263
264         if (!conf)
265                 return 1;
266         mddev->private = conf;
267         mddev->array_size = conf->array_size;
268
269         blk_queue_merge_bvec(mddev->queue, linear_mergeable_bvec);
270         mddev->queue->unplug_fn = linear_unplug;
271         mddev->queue->issue_flush_fn = linear_issue_flush;
272         return 0;
273 }
274
275 static int linear_add(mddev_t *mddev, mdk_rdev_t *rdev)
276 {
277         /* Adding a drive to a linear array allows the array to grow.
278          * It is permitted if the new drive has a matching superblock
279          * already on it, with raid_disk equal to raid_disks.
280          * It is achieved by creating a new linear_private_data structure
281          * and swapping it in in-place of the current one.
282          * The current one is never freed until the array is stopped.
283          * This avoids races.
284          */
285         linear_conf_t *newconf;
286
287         if (rdev->raid_disk != mddev->raid_disks)
288                 return -EINVAL;
289
290         newconf = linear_conf(mddev,mddev->raid_disks+1);
291
292         if (!newconf)
293                 return -ENOMEM;
294
295         newconf->prev = mddev_to_conf(mddev);
296         mddev->private = newconf;
297         mddev->raid_disks++;
298         mddev->array_size = newconf->array_size;
299         set_capacity(mddev->gendisk, mddev->array_size << 1);
300         return 0;
301 }
302
303 static int linear_stop (mddev_t *mddev)
304 {
305         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
306   
307         blk_sync_queue(mddev->queue); /* the unplug fn references 'conf'*/
308         do {
309                 linear_conf_t *t = conf->prev;
310                 kfree(conf->hash_table);
311                 kfree(conf);
312                 conf = t;
313         } while (conf);
314
315         return 0;
316 }
317
318 static int linear_make_request (request_queue_t *q, struct bio *bio)
319 {
320         const int rw = bio_data_dir(bio);
321         mddev_t *mddev = q->queuedata;
322         dev_info_t *tmp_dev;
323         sector_t block;
324
325         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
326                 bio_endio(bio, bio->bi_size, -EOPNOTSUPP);
327                 return 0;
328         }
329
330         disk_stat_inc(mddev->gendisk, ios[rw]);
331         disk_stat_add(mddev->gendisk, sectors[rw], bio_sectors(bio));
332
333         tmp_dev = which_dev(mddev, bio->bi_sector);
334         block = bio->bi_sector >> 1;
335     
336         if (unlikely(block >= (tmp_dev->size + tmp_dev->offset)
337                      || block < tmp_dev->offset)) {
338                 char b[BDEVNAME_SIZE];
339
340                 printk("linear_make_request: Block %llu out of bounds on "
341                         "dev %s size %llu offset %llu\n",
342                         (unsigned long long)block,
343                         bdevname(tmp_dev->rdev->bdev, b),
344                         (unsigned long long)tmp_dev->size,
345                         (unsigned long long)tmp_dev->offset);
346                 bio_io_error(bio, bio->bi_size);
347                 return 0;
348         }
349         if (unlikely(bio->bi_sector + (bio->bi_size >> 9) >
350                      (tmp_dev->offset + tmp_dev->size)<<1)) {
351                 /* This bio crosses a device boundary, so we have to
352                  * split it.
353                  */
354                 struct bio_pair *bp;
355                 bp = bio_split(bio, bio_split_pool,
356                                ((tmp_dev->offset + tmp_dev->size)<<1) - bio->bi_sector);
357                 if (linear_make_request(q, &bp->bio1))
358                         generic_make_request(&bp->bio1);
359                 if (linear_make_request(q, &bp->bio2))
360                         generic_make_request(&bp->bio2);
361                 bio_pair_release(bp);
362                 return 0;
363         }
364                     
365         bio->bi_bdev = tmp_dev->rdev->bdev;
366         bio->bi_sector = bio->bi_sector - (tmp_dev->offset << 1) + tmp_dev->rdev->data_offset;
367
368         return 1;
369 }
370
371 static void linear_status (struct seq_file *seq, mddev_t *mddev)
372 {
373
374 #undef MD_DEBUG
375 #ifdef MD_DEBUG
376         int j;
377         linear_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
378         sector_t s = 0;
379   
380         seq_printf(seq, "      ");
381         for (j = 0; j < mddev->raid_disks; j++)
382         {
383                 char b[BDEVNAME_SIZE];
384                 s += conf->smallest_size;
385                 seq_printf(seq, "[%s",
386                            bdevname(conf->hash_table[j][0].rdev->bdev,b));
387
388                 while (s > conf->hash_table[j][0].offset +
389                            conf->hash_table[j][0].size)
390                         seq_printf(seq, "/%s] ",
391                                    bdevname(conf->hash_table[j][1].rdev->bdev,b));
392                 else
393                         seq_printf(seq, "] ");
394         }
395         seq_printf(seq, "\n");
396 #endif
397         seq_printf(seq, " %dk rounding", mddev->chunk_size/1024);
398 }
399
400
401 static struct mdk_personality linear_personality =
402 {
403         .name           = "linear",
404         .level          = LEVEL_LINEAR,
405         .owner          = THIS_MODULE,
406         .make_request   = linear_make_request,
407         .run            = linear_run,
408         .stop           = linear_stop,
409         .status         = linear_status,
410         .hot_add_disk   = linear_add,
411 };
412
413 static int __init linear_init (void)
414 {
415         return register_md_personality (&linear_personality);
416 }
417
418 static void linear_exit (void)
419 {
420         unregister_md_personality (&linear_personality);
421 }
422
423
424 module_init(linear_init);
425 module_exit(linear_exit);
426 MODULE_LICENSE("GPL");
427 MODULE_ALIAS("md-personality-1"); /* LINEAR - deprecated*/
428 MODULE_ALIAS("md-linear");
429 MODULE_ALIAS("md-level--1");