md: change ITERATE_RDEV to rdev_for_each
[linux-2.6.git] / drivers / md / raid0.c
1 /*
2    raid0.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              Copyright (C) 1999, 2000 Ingo Molnar, Red Hat
7
8
9    RAID-0 management functions.
10
11    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12    it under the terms of the GNU General Public License as published by
13    the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
14    any later version.
15    
16    You should have received a copy of the GNU General Public License
17    (for example /usr/src/linux/COPYING); if not, write to the Free
18    Software Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.  
19 */
20
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/raid/raid0.h>
23
24 #define MAJOR_NR MD_MAJOR
25 #define MD_DRIVER
26 #define MD_PERSONALITY
27
28 static void raid0_unplug(struct request_queue *q)
29 {
30         mddev_t *mddev = q->queuedata;
31         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
32         mdk_rdev_t **devlist = conf->strip_zone[0].dev;
33         int i;
34
35         for (i=0; i<mddev->raid_disks; i++) {
36                 struct request_queue *r_queue = bdev_get_queue(devlist[i]->bdev);
37
38                 blk_unplug(r_queue);
39         }
40 }
41
42 static int raid0_congested(void *data, int bits)
43 {
44         mddev_t *mddev = data;
45         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
46         mdk_rdev_t **devlist = conf->strip_zone[0].dev;
47         int i, ret = 0;
48
49         for (i = 0; i < mddev->raid_disks && !ret ; i++) {
50                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(devlist[i]->bdev);
51
52                 ret |= bdi_congested(&q->backing_dev_info, bits);
53         }
54         return ret;
55 }
56
57
58 static int create_strip_zones (mddev_t *mddev)
59 {
60         int i, c, j;
61         sector_t current_offset, curr_zone_offset;
62         sector_t min_spacing;
63         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
64         mdk_rdev_t *smallest, *rdev1, *rdev2, *rdev;
65         struct list_head *tmp1, *tmp2;
66         struct strip_zone *zone;
67         int cnt;
68         char b[BDEVNAME_SIZE];
69  
70         /*
71          * The number of 'same size groups'
72          */
73         conf->nr_strip_zones = 0;
74  
75         rdev_for_each(rdev1, tmp1, mddev) {
76                 printk("raid0: looking at %s\n",
77                         bdevname(rdev1->bdev,b));
78                 c = 0;
79                 rdev_for_each(rdev2, tmp2, mddev) {
80                         printk("raid0:   comparing %s(%llu)",
81                                bdevname(rdev1->bdev,b),
82                                (unsigned long long)rdev1->size);
83                         printk(" with %s(%llu)\n",
84                                bdevname(rdev2->bdev,b),
85                                (unsigned long long)rdev2->size);
86                         if (rdev2 == rdev1) {
87                                 printk("raid0:   END\n");
88                                 break;
89                         }
90                         if (rdev2->size == rdev1->size)
91                         {
92                                 /*
93                                  * Not unique, don't count it as a new
94                                  * group
95                                  */
96                                 printk("raid0:   EQUAL\n");
97                                 c = 1;
98                                 break;
99                         }
100                         printk("raid0:   NOT EQUAL\n");
101                 }
102                 if (!c) {
103                         printk("raid0:   ==> UNIQUE\n");
104                         conf->nr_strip_zones++;
105                         printk("raid0: %d zones\n", conf->nr_strip_zones);
106                 }
107         }
108         printk("raid0: FINAL %d zones\n", conf->nr_strip_zones);
109
110         conf->strip_zone = kzalloc(sizeof(struct strip_zone)*
111                                 conf->nr_strip_zones, GFP_KERNEL);
112         if (!conf->strip_zone)
113                 return 1;
114         conf->devlist = kzalloc(sizeof(mdk_rdev_t*)*
115                                 conf->nr_strip_zones*mddev->raid_disks,
116                                 GFP_KERNEL);
117         if (!conf->devlist)
118                 return 1;
119
120         /* The first zone must contain all devices, so here we check that
121          * there is a proper alignment of slots to devices and find them all
122          */
123         zone = &conf->strip_zone[0];
124         cnt = 0;
125         smallest = NULL;
126         zone->dev = conf->devlist;
127         rdev_for_each(rdev1, tmp1, mddev) {
128                 int j = rdev1->raid_disk;
129
130                 if (j < 0 || j >= mddev->raid_disks) {
131                         printk("raid0: bad disk number %d - aborting!\n", j);
132                         goto abort;
133                 }
134                 if (zone->dev[j]) {
135                         printk("raid0: multiple devices for %d - aborting!\n",
136                                 j);
137                         goto abort;
138                 }
139                 zone->dev[j] = rdev1;
140
141                 blk_queue_stack_limits(mddev->queue,
142                                        rdev1->bdev->bd_disk->queue);
143                 /* as we don't honour merge_bvec_fn, we must never risk
144                  * violating it, so limit ->max_sector to one PAGE, as
145                  * a one page request is never in violation.
146                  */
147
148                 if (rdev1->bdev->bd_disk->queue->merge_bvec_fn &&
149                     mddev->queue->max_sectors > (PAGE_SIZE>>9))
150                         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, PAGE_SIZE>>9);
151
152                 if (!smallest || (rdev1->size <smallest->size))
153                         smallest = rdev1;
154                 cnt++;
155         }
156         if (cnt != mddev->raid_disks) {
157                 printk("raid0: too few disks (%d of %d) - aborting!\n",
158                         cnt, mddev->raid_disks);
159                 goto abort;
160         }
161         zone->nb_dev = cnt;
162         zone->size = smallest->size * cnt;
163         zone->zone_offset = 0;
164
165         current_offset = smallest->size;
166         curr_zone_offset = zone->size;
167
168         /* now do the other zones */
169         for (i = 1; i < conf->nr_strip_zones; i++)
170         {
171                 zone = conf->strip_zone + i;
172                 zone->dev = conf->strip_zone[i-1].dev + mddev->raid_disks;
173
174                 printk("raid0: zone %d\n", i);
175                 zone->dev_offset = current_offset;
176                 smallest = NULL;
177                 c = 0;
178
179                 for (j=0; j<cnt; j++) {
180                         char b[BDEVNAME_SIZE];
181                         rdev = conf->strip_zone[0].dev[j];
182                         printk("raid0: checking %s ...", bdevname(rdev->bdev,b));
183                         if (rdev->size > current_offset)
184                         {
185                                 printk(" contained as device %d\n", c);
186                                 zone->dev[c] = rdev;
187                                 c++;
188                                 if (!smallest || (rdev->size <smallest->size)) {
189                                         smallest = rdev;
190                                         printk("  (%llu) is smallest!.\n", 
191                                                 (unsigned long long)rdev->size);
192                                 }
193                         } else
194                                 printk(" nope.\n");
195                 }
196
197                 zone->nb_dev = c;
198                 zone->size = (smallest->size - current_offset) * c;
199                 printk("raid0: zone->nb_dev: %d, size: %llu\n",
200                         zone->nb_dev, (unsigned long long)zone->size);
201
202                 zone->zone_offset = curr_zone_offset;
203                 curr_zone_offset += zone->size;
204
205                 current_offset = smallest->size;
206                 printk("raid0: current zone offset: %llu\n",
207                         (unsigned long long)current_offset);
208         }
209
210         /* Now find appropriate hash spacing.
211          * We want a number which causes most hash entries to cover
212          * at most two strips, but the hash table must be at most
213          * 1 PAGE.  We choose the smallest strip, or contiguous collection
214          * of strips, that has big enough size.  We never consider the last
215          * strip though as it's size has no bearing on the efficacy of the hash
216          * table.
217          */
218         conf->hash_spacing = curr_zone_offset;
219         min_spacing = curr_zone_offset;
220         sector_div(min_spacing, PAGE_SIZE/sizeof(struct strip_zone*));
221         for (i=0; i < conf->nr_strip_zones-1; i++) {
222                 sector_t sz = 0;
223                 for (j=i; j<conf->nr_strip_zones-1 &&
224                              sz < min_spacing ; j++)
225                         sz += conf->strip_zone[j].size;
226                 if (sz >= min_spacing && sz < conf->hash_spacing)
227                         conf->hash_spacing = sz;
228         }
229
230         mddev->queue->unplug_fn = raid0_unplug;
231
232         mddev->queue->backing_dev_info.congested_fn = raid0_congested;
233         mddev->queue->backing_dev_info.congested_data = mddev;
234
235         printk("raid0: done.\n");
236         return 0;
237  abort:
238         return 1;
239 }
240
241 /**
242  *      raid0_mergeable_bvec -- tell bio layer if a two requests can be merged
243  *      @q: request queue
244  *      @bio: the buffer head that's been built up so far
245  *      @biovec: the request that could be merged to it.
246  *
247  *      Return amount of bytes we can accept at this offset
248  */
249 static int raid0_mergeable_bvec(struct request_queue *q, struct bio *bio, struct bio_vec *biovec)
250 {
251         mddev_t *mddev = q->queuedata;
252         sector_t sector = bio->bi_sector + get_start_sect(bio->bi_bdev);
253         int max;
254         unsigned int chunk_sectors = mddev->chunk_size >> 9;
255         unsigned int bio_sectors = bio->bi_size >> 9;
256
257         max =  (chunk_sectors - ((sector & (chunk_sectors - 1)) + bio_sectors)) << 9;
258         if (max < 0) max = 0; /* bio_add cannot handle a negative return */
259         if (max <= biovec->bv_len && bio_sectors == 0)
260                 return biovec->bv_len;
261         else 
262                 return max;
263 }
264
265 static int raid0_run (mddev_t *mddev)
266 {
267         unsigned  cur=0, i=0, nb_zone;
268         s64 size;
269         raid0_conf_t *conf;
270         mdk_rdev_t *rdev;
271         struct list_head *tmp;
272
273         if (mddev->chunk_size == 0) {
274                 printk(KERN_ERR "md/raid0: non-zero chunk size required.\n");
275                 return -EINVAL;
276         }
277         printk(KERN_INFO "%s: setting max_sectors to %d, segment boundary to %d\n",
278                mdname(mddev),
279                mddev->chunk_size >> 9,
280                (mddev->chunk_size>>1)-1);
281         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, mddev->chunk_size >> 9);
282         blk_queue_segment_boundary(mddev->queue, (mddev->chunk_size>>1) - 1);
283
284         conf = kmalloc(sizeof (raid0_conf_t), GFP_KERNEL);
285         if (!conf)
286                 goto out;
287         mddev->private = (void *)conf;
288  
289         conf->strip_zone = NULL;
290         conf->devlist = NULL;
291         if (create_strip_zones (mddev)) 
292                 goto out_free_conf;
293
294         /* calculate array device size */
295         mddev->array_size = 0;
296         rdev_for_each(rdev, tmp, mddev)
297                 mddev->array_size += rdev->size;
298
299         printk("raid0 : md_size is %llu blocks.\n", 
300                 (unsigned long long)mddev->array_size);
301         printk("raid0 : conf->hash_spacing is %llu blocks.\n",
302                 (unsigned long long)conf->hash_spacing);
303         {
304                 sector_t s = mddev->array_size;
305                 sector_t space = conf->hash_spacing;
306                 int round;
307                 conf->preshift = 0;
308                 if (sizeof(sector_t) > sizeof(u32)) {
309                         /*shift down space and s so that sector_div will work */
310                         while (space > (sector_t) (~(u32)0)) {
311                                 s >>= 1;
312                                 space >>= 1;
313                                 s += 1; /* force round-up */
314                                 conf->preshift++;
315                         }
316                 }
317                 round = sector_div(s, (u32)space) ? 1 : 0;
318                 nb_zone = s + round;
319         }
320         printk("raid0 : nb_zone is %d.\n", nb_zone);
321
322         printk("raid0 : Allocating %Zd bytes for hash.\n",
323                                 nb_zone*sizeof(struct strip_zone*));
324         conf->hash_table = kmalloc (sizeof (struct strip_zone *)*nb_zone, GFP_KERNEL);
325         if (!conf->hash_table)
326                 goto out_free_conf;
327         size = conf->strip_zone[cur].size;
328
329         conf->hash_table[0] = conf->strip_zone + cur;
330         for (i=1; i< nb_zone; i++) {
331                 while (size <= conf->hash_spacing) {
332                         cur++;
333                         size += conf->strip_zone[cur].size;
334                 }
335                 size -= conf->hash_spacing;
336                 conf->hash_table[i] = conf->strip_zone + cur;
337         }
338         if (conf->preshift) {
339                 conf->hash_spacing >>= conf->preshift;
340                 /* round hash_spacing up so when we divide by it, we
341                  * err on the side of too-low, which is safest
342                  */
343                 conf->hash_spacing++;
344         }
345
346         /* calculate the max read-ahead size.
347          * For read-ahead of large files to be effective, we need to
348          * readahead at least twice a whole stripe. i.e. number of devices
349          * multiplied by chunk size times 2.
350          * If an individual device has an ra_pages greater than the
351          * chunk size, then we will not drive that device as hard as it
352          * wants.  We consider this a configuration error: a larger
353          * chunksize should be used in that case.
354          */
355         {
356                 int stripe = mddev->raid_disks * mddev->chunk_size / PAGE_SIZE;
357                 if (mddev->queue->backing_dev_info.ra_pages < 2* stripe)
358                         mddev->queue->backing_dev_info.ra_pages = 2* stripe;
359         }
360
361
362         blk_queue_merge_bvec(mddev->queue, raid0_mergeable_bvec);
363         return 0;
364
365 out_free_conf:
366         kfree(conf->strip_zone);
367         kfree(conf->devlist);
368         kfree(conf);
369         mddev->private = NULL;
370 out:
371         return -ENOMEM;
372 }
373
374 static int raid0_stop (mddev_t *mddev)
375 {
376         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
377
378         blk_sync_queue(mddev->queue); /* the unplug fn references 'conf'*/
379         kfree(conf->hash_table);
380         conf->hash_table = NULL;
381         kfree(conf->strip_zone);
382         conf->strip_zone = NULL;
383         kfree(conf);
384         mddev->private = NULL;
385
386         return 0;
387 }
388
389 static int raid0_make_request (struct request_queue *q, struct bio *bio)
390 {
391         mddev_t *mddev = q->queuedata;
392         unsigned int sect_in_chunk, chunksize_bits,  chunk_size, chunk_sects;
393         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
394         struct strip_zone *zone;
395         mdk_rdev_t *tmp_dev;
396         sector_t chunk;
397         sector_t block, rsect;
398         const int rw = bio_data_dir(bio);
399
400         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
401                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
402                 return 0;
403         }
404
405         disk_stat_inc(mddev->gendisk, ios[rw]);
406         disk_stat_add(mddev->gendisk, sectors[rw], bio_sectors(bio));
407
408         chunk_size = mddev->chunk_size >> 10;
409         chunk_sects = mddev->chunk_size >> 9;
410         chunksize_bits = ffz(~chunk_size);
411         block = bio->bi_sector >> 1;
412         
413
414         if (unlikely(chunk_sects < (bio->bi_sector & (chunk_sects - 1)) + (bio->bi_size >> 9))) {
415                 struct bio_pair *bp;
416                 /* Sanity check -- queue functions should prevent this happening */
417                 if (bio->bi_vcnt != 1 ||
418                     bio->bi_idx != 0)
419                         goto bad_map;
420                 /* This is a one page bio that upper layers
421                  * refuse to split for us, so we need to split it.
422                  */
423                 bp = bio_split(bio, bio_split_pool, chunk_sects - (bio->bi_sector & (chunk_sects - 1)) );
424                 if (raid0_make_request(q, &bp->bio1))
425                         generic_make_request(&bp->bio1);
426                 if (raid0_make_request(q, &bp->bio2))
427                         generic_make_request(&bp->bio2);
428
429                 bio_pair_release(bp);
430                 return 0;
431         }
432  
433
434         {
435                 sector_t x = block >> conf->preshift;
436                 sector_div(x, (u32)conf->hash_spacing);
437                 zone = conf->hash_table[x];
438         }
439  
440         while (block >= (zone->zone_offset + zone->size)) 
441                 zone++;
442     
443         sect_in_chunk = bio->bi_sector & ((chunk_size<<1) -1);
444
445
446         {
447                 sector_t x =  (block - zone->zone_offset) >> chunksize_bits;
448
449                 sector_div(x, zone->nb_dev);
450                 chunk = x;
451
452                 x = block >> chunksize_bits;
453                 tmp_dev = zone->dev[sector_div(x, zone->nb_dev)];
454         }
455         rsect = (((chunk << chunksize_bits) + zone->dev_offset)<<1)
456                 + sect_in_chunk;
457  
458         bio->bi_bdev = tmp_dev->bdev;
459         bio->bi_sector = rsect + tmp_dev->data_offset;
460
461         /*
462          * Let the main block layer submit the IO and resolve recursion:
463          */
464         return 1;
465
466 bad_map:
467         printk("raid0_make_request bug: can't convert block across chunks"
468                 " or bigger than %dk %llu %d\n", chunk_size, 
469                 (unsigned long long)bio->bi_sector, bio->bi_size >> 10);
470
471         bio_io_error(bio);
472         return 0;
473 }
474
475 static void raid0_status (struct seq_file *seq, mddev_t *mddev)
476 {
477 #undef MD_DEBUG
478 #ifdef MD_DEBUG
479         int j, k, h;
480         char b[BDEVNAME_SIZE];
481         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
482
483         h = 0;
484         for (j = 0; j < conf->nr_strip_zones; j++) {
485                 seq_printf(seq, "      z%d", j);
486                 if (conf->hash_table[h] == conf->strip_zone+j)
487                         seq_printf(seq, "(h%d)", h++);
488                 seq_printf(seq, "=[");
489                 for (k = 0; k < conf->strip_zone[j].nb_dev; k++)
490                         seq_printf(seq, "%s/", bdevname(
491                                 conf->strip_zone[j].dev[k]->bdev,b));
492
493                 seq_printf(seq, "] zo=%d do=%d s=%d\n",
494                                 conf->strip_zone[j].zone_offset,
495                                 conf->strip_zone[j].dev_offset,
496                                 conf->strip_zone[j].size);
497         }
498 #endif
499         seq_printf(seq, " %dk chunks", mddev->chunk_size/1024);
500         return;
501 }
502
503 static struct mdk_personality raid0_personality=
504 {
505         .name           = "raid0",
506         .level          = 0,
507         .owner          = THIS_MODULE,
508         .make_request   = raid0_make_request,
509         .run            = raid0_run,
510         .stop           = raid0_stop,
511         .status         = raid0_status,
512 };
513
514 static int __init raid0_init (void)
515 {
516         return register_md_personality (&raid0_personality);
517 }
518
519 static void raid0_exit (void)
520 {
521         unregister_md_personality (&raid0_personality);
522 }
523
524 module_init(raid0_init);
525 module_exit(raid0_exit);
526 MODULE_LICENSE("GPL");
527 MODULE_ALIAS("md-personality-2"); /* RAID0 */
528 MODULE_ALIAS("md-raid0");
529 MODULE_ALIAS("md-level-0");