md: Remove unnecessary #includes, #defines, and function declarations.
[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/raid/raid0.h>
22
23 static void raid0_unplug(struct request_queue *q)
24 {
25         mddev_t *mddev = q->queuedata;
26         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
27         mdk_rdev_t **devlist = conf->strip_zone[0].dev;
28         int i;
29
30         for (i=0; i<mddev->raid_disks; i++) {
31                 struct request_queue *r_queue = bdev_get_queue(devlist[i]->bdev);
32
33                 blk_unplug(r_queue);
34         }
35 }
36
37 static int raid0_congested(void *data, int bits)
38 {
39         mddev_t *mddev = data;
40         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
41         mdk_rdev_t **devlist = conf->strip_zone[0].dev;
42         int i, ret = 0;
43
44         for (i = 0; i < mddev->raid_disks && !ret ; i++) {
45                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(devlist[i]->bdev);
46
47                 ret |= bdi_congested(&q->backing_dev_info, bits);
48         }
49         return ret;
50 }
51
52
53 static int create_strip_zones (mddev_t *mddev)
54 {
55         int i, c, j;
56         sector_t current_offset, curr_zone_offset;
57         sector_t min_spacing;
58         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
59         mdk_rdev_t *smallest, *rdev1, *rdev2, *rdev;
60         struct list_head *tmp1, *tmp2;
61         struct strip_zone *zone;
62         int cnt;
63         char b[BDEVNAME_SIZE];
64  
65         /*
66          * The number of 'same size groups'
67          */
68         conf->nr_strip_zones = 0;
69  
70         rdev_for_each(rdev1, tmp1, mddev) {
71                 printk("raid0: looking at %s\n",
72                         bdevname(rdev1->bdev,b));
73                 c = 0;
74                 rdev_for_each(rdev2, tmp2, mddev) {
75                         printk("raid0:   comparing %s(%llu)",
76                                bdevname(rdev1->bdev,b),
77                                (unsigned long long)rdev1->size);
78                         printk(" with %s(%llu)\n",
79                                bdevname(rdev2->bdev,b),
80                                (unsigned long long)rdev2->size);
81                         if (rdev2 == rdev1) {
82                                 printk("raid0:   END\n");
83                                 break;
84                         }
85                         if (rdev2->size == rdev1->size)
86                         {
87                                 /*
88                                  * Not unique, don't count it as a new
89                                  * group
90                                  */
91                                 printk("raid0:   EQUAL\n");
92                                 c = 1;
93                                 break;
94                         }
95                         printk("raid0:   NOT EQUAL\n");
96                 }
97                 if (!c) {
98                         printk("raid0:   ==> UNIQUE\n");
99                         conf->nr_strip_zones++;
100                         printk("raid0: %d zones\n", conf->nr_strip_zones);
101                 }
102         }
103         printk("raid0: FINAL %d zones\n", conf->nr_strip_zones);
104
105         conf->strip_zone = kzalloc(sizeof(struct strip_zone)*
106                                 conf->nr_strip_zones, GFP_KERNEL);
107         if (!conf->strip_zone)
108                 return 1;
109         conf->devlist = kzalloc(sizeof(mdk_rdev_t*)*
110                                 conf->nr_strip_zones*mddev->raid_disks,
111                                 GFP_KERNEL);
112         if (!conf->devlist)
113                 return 1;
114
115         /* The first zone must contain all devices, so here we check that
116          * there is a proper alignment of slots to devices and find them all
117          */
118         zone = &conf->strip_zone[0];
119         cnt = 0;
120         smallest = NULL;
121         zone->dev = conf->devlist;
122         rdev_for_each(rdev1, tmp1, mddev) {
123                 int j = rdev1->raid_disk;
124
125                 if (j < 0 || j >= mddev->raid_disks) {
126                         printk("raid0: bad disk number %d - aborting!\n", j);
127                         goto abort;
128                 }
129                 if (zone->dev[j]) {
130                         printk("raid0: multiple devices for %d - aborting!\n",
131                                 j);
132                         goto abort;
133                 }
134                 zone->dev[j] = rdev1;
135
136                 blk_queue_stack_limits(mddev->queue,
137                                        rdev1->bdev->bd_disk->queue);
138                 /* as we don't honour merge_bvec_fn, we must never risk
139                  * violating it, so limit ->max_sector to one PAGE, as
140                  * a one page request is never in violation.
141                  */
142
143                 if (rdev1->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                 if (!smallest || (rdev1->size <smallest->size))
148                         smallest = rdev1;
149                 cnt++;
150         }
151         if (cnt != mddev->raid_disks) {
152                 printk("raid0: too few disks (%d of %d) - aborting!\n",
153                         cnt, mddev->raid_disks);
154                 goto abort;
155         }
156         zone->nb_dev = cnt;
157         zone->size = smallest->size * cnt;
158         zone->zone_offset = 0;
159
160         current_offset = smallest->size;
161         curr_zone_offset = zone->size;
162
163         /* now do the other zones */
164         for (i = 1; i < conf->nr_strip_zones; i++)
165         {
166                 zone = conf->strip_zone + i;
167                 zone->dev = conf->strip_zone[i-1].dev + mddev->raid_disks;
168
169                 printk("raid0: zone %d\n", i);
170                 zone->dev_offset = current_offset;
171                 smallest = NULL;
172                 c = 0;
173
174                 for (j=0; j<cnt; j++) {
175                         char b[BDEVNAME_SIZE];
176                         rdev = conf->strip_zone[0].dev[j];
177                         printk("raid0: checking %s ...", bdevname(rdev->bdev,b));
178                         if (rdev->size > current_offset)
179                         {
180                                 printk(" contained as device %d\n", c);
181                                 zone->dev[c] = rdev;
182                                 c++;
183                                 if (!smallest || (rdev->size <smallest->size)) {
184                                         smallest = rdev;
185                                         printk("  (%llu) is smallest!.\n", 
186                                                 (unsigned long long)rdev->size);
187                                 }
188                         } else
189                                 printk(" nope.\n");
190                 }
191
192                 zone->nb_dev = c;
193                 zone->size = (smallest->size - current_offset) * c;
194                 printk("raid0: zone->nb_dev: %d, size: %llu\n",
195                         zone->nb_dev, (unsigned long long)zone->size);
196
197                 zone->zone_offset = curr_zone_offset;
198                 curr_zone_offset += zone->size;
199
200                 current_offset = smallest->size;
201                 printk("raid0: current zone offset: %llu\n",
202                         (unsigned long long)current_offset);
203         }
204
205         /* Now find appropriate hash spacing.
206          * We want a number which causes most hash entries to cover
207          * at most two strips, but the hash table must be at most
208          * 1 PAGE.  We choose the smallest strip, or contiguous collection
209          * of strips, that has big enough size.  We never consider the last
210          * strip though as it's size has no bearing on the efficacy of the hash
211          * table.
212          */
213         conf->hash_spacing = curr_zone_offset;
214         min_spacing = curr_zone_offset;
215         sector_div(min_spacing, PAGE_SIZE/sizeof(struct strip_zone*));
216         for (i=0; i < conf->nr_strip_zones-1; i++) {
217                 sector_t sz = 0;
218                 for (j=i; j<conf->nr_strip_zones-1 &&
219                              sz < min_spacing ; j++)
220                         sz += conf->strip_zone[j].size;
221                 if (sz >= min_spacing && sz < conf->hash_spacing)
222                         conf->hash_spacing = sz;
223         }
224
225         mddev->queue->unplug_fn = raid0_unplug;
226
227         mddev->queue->backing_dev_info.congested_fn = raid0_congested;
228         mddev->queue->backing_dev_info.congested_data = mddev;
229
230         printk("raid0: done.\n");
231         return 0;
232  abort:
233         return 1;
234 }
235
236 /**
237  *      raid0_mergeable_bvec -- tell bio layer if a two requests can be merged
238  *      @q: request queue
239  *      @bvm: properties of new bio
240  *      @biovec: the request that could be merged to it.
241  *
242  *      Return amount of bytes we can accept at this offset
243  */
244 static int raid0_mergeable_bvec(struct request_queue *q,
245                                 struct bvec_merge_data *bvm,
246                                 struct bio_vec *biovec)
247 {
248         mddev_t *mddev = q->queuedata;
249         sector_t sector = bvm->bi_sector + get_start_sect(bvm->bi_bdev);
250         int max;
251         unsigned int chunk_sectors = mddev->chunk_size >> 9;
252         unsigned int bio_sectors = bvm->bi_size >> 9;
253
254         max =  (chunk_sectors - ((sector & (chunk_sectors - 1)) + bio_sectors)) << 9;
255         if (max < 0) max = 0; /* bio_add cannot handle a negative return */
256         if (max <= biovec->bv_len && bio_sectors == 0)
257                 return biovec->bv_len;
258         else 
259                 return max;
260 }
261
262 static int raid0_run (mddev_t *mddev)
263 {
264         unsigned  cur=0, i=0, nb_zone;
265         s64 size;
266         raid0_conf_t *conf;
267         mdk_rdev_t *rdev;
268         struct list_head *tmp;
269
270         if (mddev->chunk_size == 0) {
271                 printk(KERN_ERR "md/raid0: non-zero chunk size required.\n");
272                 return -EINVAL;
273         }
274         printk(KERN_INFO "%s: setting max_sectors to %d, segment boundary to %d\n",
275                mdname(mddev),
276                mddev->chunk_size >> 9,
277                (mddev->chunk_size>>1)-1);
278         blk_queue_max_sectors(mddev->queue, mddev->chunk_size >> 9);
279         blk_queue_segment_boundary(mddev->queue, (mddev->chunk_size>>1) - 1);
280         mddev->queue->queue_lock = &mddev->queue->__queue_lock;
281
282         conf = kmalloc(sizeof (raid0_conf_t), GFP_KERNEL);
283         if (!conf)
284                 goto out;
285         mddev->private = (void *)conf;
286  
287         conf->strip_zone = NULL;
288         conf->devlist = NULL;
289         if (create_strip_zones (mddev)) 
290                 goto out_free_conf;
291
292         /* calculate array device size */
293         mddev->array_sectors = 0;
294         rdev_for_each(rdev, tmp, mddev)
295                 mddev->array_sectors += rdev->size * 2;
296
297         printk("raid0 : md_size is %llu blocks.\n", 
298                 (unsigned long long)mddev->array_sectors / 2);
299         printk("raid0 : conf->hash_spacing is %llu blocks.\n",
300                 (unsigned long long)conf->hash_spacing);
301         {
302                 sector_t s = mddev->array_sectors / 2;
303                 sector_t space = conf->hash_spacing;
304                 int round;
305                 conf->preshift = 0;
306                 if (sizeof(sector_t) > sizeof(u32)) {
307                         /*shift down space and s so that sector_div will work */
308                         while (space > (sector_t) (~(u32)0)) {
309                                 s >>= 1;
310                                 space >>= 1;
311                                 s += 1; /* force round-up */
312                                 conf->preshift++;
313                         }
314                 }
315                 round = sector_div(s, (u32)space) ? 1 : 0;
316                 nb_zone = s + round;
317         }
318         printk("raid0 : nb_zone is %d.\n", nb_zone);
319
320         printk("raid0 : Allocating %Zd bytes for hash.\n",
321                                 nb_zone*sizeof(struct strip_zone*));
322         conf->hash_table = kmalloc (sizeof (struct strip_zone *)*nb_zone, GFP_KERNEL);
323         if (!conf->hash_table)
324                 goto out_free_conf;
325         size = conf->strip_zone[cur].size;
326
327         conf->hash_table[0] = conf->strip_zone + cur;
328         for (i=1; i< nb_zone; i++) {
329                 while (size <= conf->hash_spacing) {
330                         cur++;
331                         size += conf->strip_zone[cur].size;
332                 }
333                 size -= conf->hash_spacing;
334                 conf->hash_table[i] = conf->strip_zone + cur;
335         }
336         if (conf->preshift) {
337                 conf->hash_spacing >>= conf->preshift;
338                 /* round hash_spacing up so when we divide by it, we
339                  * err on the side of too-low, which is safest
340                  */
341                 conf->hash_spacing++;
342         }
343
344         /* calculate the max read-ahead size.
345          * For read-ahead of large files to be effective, we need to
346          * readahead at least twice a whole stripe. i.e. number of devices
347          * multiplied by chunk size times 2.
348          * If an individual device has an ra_pages greater than the
349          * chunk size, then we will not drive that device as hard as it
350          * wants.  We consider this a configuration error: a larger
351          * chunksize should be used in that case.
352          */
353         {
354                 int stripe = mddev->raid_disks * mddev->chunk_size / PAGE_SIZE;
355                 if (mddev->queue->backing_dev_info.ra_pages < 2* stripe)
356                         mddev->queue->backing_dev_info.ra_pages = 2* stripe;
357         }
358
359
360         blk_queue_merge_bvec(mddev->queue, raid0_mergeable_bvec);
361         return 0;
362
363 out_free_conf:
364         kfree(conf->strip_zone);
365         kfree(conf->devlist);
366         kfree(conf);
367         mddev->private = NULL;
368 out:
369         return -ENOMEM;
370 }
371
372 static int raid0_stop (mddev_t *mddev)
373 {
374         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
375
376         blk_sync_queue(mddev->queue); /* the unplug fn references 'conf'*/
377         kfree(conf->hash_table);
378         conf->hash_table = NULL;
379         kfree(conf->strip_zone);
380         conf->strip_zone = NULL;
381         kfree(conf);
382         mddev->private = NULL;
383
384         return 0;
385 }
386
387 static int raid0_make_request (struct request_queue *q, struct bio *bio)
388 {
389         mddev_t *mddev = q->queuedata;
390         unsigned int sect_in_chunk, chunksize_bits,  chunk_size, chunk_sects;
391         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
392         struct strip_zone *zone;
393         mdk_rdev_t *tmp_dev;
394         sector_t chunk;
395         sector_t block, rsect;
396         const int rw = bio_data_dir(bio);
397         int cpu;
398
399         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
400                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
401                 return 0;
402         }
403
404         cpu = part_stat_lock();
405         part_stat_inc(cpu, &mddev->gendisk->part0, ios[rw]);
406         part_stat_add(cpu, &mddev->gendisk->part0, sectors[rw],
407                       bio_sectors(bio));
408         part_stat_unlock();
409
410         chunk_size = mddev->chunk_size >> 10;
411         chunk_sects = mddev->chunk_size >> 9;
412         chunksize_bits = ffz(~chunk_size);
413         block = bio->bi_sector >> 1;
414         
415
416         if (unlikely(chunk_sects < (bio->bi_sector & (chunk_sects - 1)) + (bio->bi_size >> 9))) {
417                 struct bio_pair *bp;
418                 /* Sanity check -- queue functions should prevent this happening */
419                 if (bio->bi_vcnt != 1 ||
420                     bio->bi_idx != 0)
421                         goto bad_map;
422                 /* This is a one page bio that upper layers
423                  * refuse to split for us, so we need to split it.
424                  */
425                 bp = bio_split(bio, chunk_sects - (bio->bi_sector & (chunk_sects - 1)));
426                 if (raid0_make_request(q, &bp->bio1))
427                         generic_make_request(&bp->bio1);
428                 if (raid0_make_request(q, &bp->bio2))
429                         generic_make_request(&bp->bio2);
430
431                 bio_pair_release(bp);
432                 return 0;
433         }
434  
435
436         {
437                 sector_t x = block >> conf->preshift;
438                 sector_div(x, (u32)conf->hash_spacing);
439                 zone = conf->hash_table[x];
440         }
441  
442         while (block >= (zone->zone_offset + zone->size)) 
443                 zone++;
444     
445         sect_in_chunk = bio->bi_sector & ((chunk_size<<1) -1);
446
447
448         {
449                 sector_t x =  (block - zone->zone_offset) >> chunksize_bits;
450
451                 sector_div(x, zone->nb_dev);
452                 chunk = x;
453
454                 x = block >> chunksize_bits;
455                 tmp_dev = zone->dev[sector_div(x, zone->nb_dev)];
456         }
457         rsect = (((chunk << chunksize_bits) + zone->dev_offset)<<1)
458                 + sect_in_chunk;
459  
460         bio->bi_bdev = tmp_dev->bdev;
461         bio->bi_sector = rsect + tmp_dev->data_offset;
462
463         /*
464          * Let the main block layer submit the IO and resolve recursion:
465          */
466         return 1;
467
468 bad_map:
469         printk("raid0_make_request bug: can't convert block across chunks"
470                 " or bigger than %dk %llu %d\n", chunk_size, 
471                 (unsigned long long)bio->bi_sector, bio->bi_size >> 10);
472
473         bio_io_error(bio);
474         return 0;
475 }
476
477 static void raid0_status (struct seq_file *seq, mddev_t *mddev)
478 {
479 #undef MD_DEBUG
480 #ifdef MD_DEBUG
481         int j, k, h;
482         char b[BDEVNAME_SIZE];
483         raid0_conf_t *conf = mddev_to_conf(mddev);
484
485         h = 0;
486         for (j = 0; j < conf->nr_strip_zones; j++) {
487                 seq_printf(seq, "      z%d", j);
488                 if (conf->hash_table[h] == conf->strip_zone+j)
489                         seq_printf(seq, "(h%d)", h++);
490                 seq_printf(seq, "=[");
491                 for (k = 0; k < conf->strip_zone[j].nb_dev; k++)
492                         seq_printf(seq, "%s/", bdevname(
493                                 conf->strip_zone[j].dev[k]->bdev,b));
494
495                 seq_printf(seq, "] zo=%d do=%d s=%d\n",
496                                 conf->strip_zone[j].zone_offset,
497                                 conf->strip_zone[j].dev_offset,
498                                 conf->strip_zone[j].size);
499         }
500 #endif
501         seq_printf(seq, " %dk chunks", mddev->chunk_size/1024);
502         return;
503 }
504
505 static struct mdk_personality raid0_personality=
506 {
507         .name           = "raid0",
508         .level          = 0,
509         .owner          = THIS_MODULE,
510         .make_request   = raid0_make_request,
511         .run            = raid0_run,
512         .stop           = raid0_stop,
513         .status         = raid0_status,
514 };
515
516 static int __init raid0_init (void)
517 {
518         return register_md_personality (&raid0_personality);
519 }
520
521 static void raid0_exit (void)
522 {
523         unregister_md_personality (&raid0_personality);
524 }
525
526 module_init(raid0_init);
527 module_exit(raid0_exit);
528 MODULE_LICENSE("GPL");
529 MODULE_ALIAS("md-personality-2"); /* RAID0 */
530 MODULE_ALIAS("md-raid0");
531 MODULE_ALIAS("md-level-0");