lunaix-os/kernel/block/block.c

   1 #include <hal/ahci/hba.h>
   2 #include <klibc/stdio.h>
   3 #include <klibc/string.h>
   4 #include <lib/crc.h>
   5 #include <lunaix/block.h>
   6 #include <lunaix/fs/twifs.h>
   7 #include <lunaix/mm/cake.h>
   8 #include <lunaix/mm/valloc.h>
   9 #include <lunaix/syslog.h>
  10
  11 #include <lunaix/blkpart_gpt.h>
  12
  13 #include <lunaix/spike.h>
  14
  15 #define BLOCK_EREAD 1
  16 #define BLOCK_ESIG 2
  17 #define BLOCK_ECRC 3
  18 #define BLOCK_EFULL 3
  19
  20 LOG_MODULE("BLOCK")
  21
  22 #define MAX_DEV 32
  23
  24 static struct cake_pile* lbd_pile;
  25 static struct block_dev** dev_registry;
  26 static struct twifs_node* blk_sysroot;
  27
  28 int free_slot = 0;
  29
  30 int
  31 __block_mount_partitions(struct hba_device* hd_dev);
  32
  33 int
  34 __block_register(struct block_dev* dev);
  35
  36 void
  37 block_init()
  38 {
  39     blkio_init();
  40     lbd_pile = cake_new_pile("block_dev", sizeof(struct block_dev), 1, 0);
  41     dev_registry = vcalloc(sizeof(struct block_dev*), MAX_DEV);
  42     free_slot = 0;
  43     blk_sysroot = twifs_dir_node(NULL, "block");
  44 }
  45
  46 int
  47 __block_read(struct device* dev, void* buf, size_t offset, size_t len)
  48 {
  49     int errno;
  50     struct block_dev* bdev = (struct block_dev*)dev->underlay;
  51     size_t bsize = bdev->blk_size, rd_block = offset / bsize + bdev->start_lba,
  52            r = offset % bsize, rd_size = 0;
  53
  54     if (!(len = MIN(len, ((size_t)bdev->end_lba - rd_block + 1) * bsize))) {
  55         return 0;
  56     }
  57
  58     struct vecbuf* vbuf = NULL;
  59     struct blkio_req* req;
  60     void *head_buf = NULL, *tail_buf = NULL;
  61
  62     // align the boundary
  63     if (r || len < bsize) {
  64         head_buf = valloc(bsize);
  65         rd_size = MIN(len, bsize - r);
  66         vbuf_alloc(&vbuf, head_buf, bsize);
  67     }
  68
  69     // align the length
  70     if ((len - rd_size)) {
  71         size_t llen = len - rd_size;
  72         assert_msg(!(llen % bsize), "misalign block read");
  73         vbuf_alloc(&vbuf, buf + rd_size, llen);
  74     }
  75
  76     req = blkio_vrd(vbuf, rd_block, NULL, NULL, 0);
  77     blkio_commit(bdev->blkio, req, BLKIO_WAIT);
  78
  79     if (!(errno = req->errcode)) {
  80         memcpy(buf, head_buf + r, rd_size);
  81         errno = len;
  82     } else {
  83         errno = -errno;
  84     }
  85
  86     if (head_buf) {
  87         vfree(head_buf);
  88     }
  89
  90     blkio_free_req(req);
  91     vbuf_free(vbuf);
  92     return errno;
  93 }
  94
  95 int
  96 __block_write(struct device* dev, void* buf, size_t offset, size_t len)
  97 {
  98     struct block_dev* bdev = (struct block_dev*)dev->underlay;
  99     size_t bsize = bdev->blk_size, wr_block = offset / bsize + bdev->start_lba,
 100            r = offset % bsize, wr_size = 0;
 101
 102     if (!(len = MIN(len, ((size_t)bdev->end_lba - wr_block + 1) * bsize))) {
 103         return 0;
 104     }
 105
 106     struct vecbuf* vbuf = NULL;
 107     struct blkio_req* req;
 108     void* tmp_buf = NULL;
 109
 110     if (r) {
 111         size_t wr_size = MIN(len, bsize - r);
 112         tmp_buf = vzalloc(bsize);
 113         vbuf_alloc(&vbuf, tmp_buf, bsize);
 114
 115         memcpy(tmp_buf + r, buf, wr_size);
 116     }
 117
 118     if ((len - wr_size)) {
 119         size_t llen = len - wr_size;
 120         assert_msg(!(llen % bsize), "misalign block write");
 121         vbuf_alloc(&vbuf, buf + wr_size, llen);
 122     }
 123
 124     req = blkio_vwr(vbuf, wr_block, NULL, NULL, 0);
 125     blkio_commit(bdev->blkio, req, BLKIO_WAIT);
 126
 127     int errno = req->errcode;
 128     if (!errno) {
 129         errno = len;
 130     } else {
 131         errno = -errno;
 132     }
 133
 134     if (tmp_buf) {
 135         vfree(tmp_buf);
 136     }
 137
 138     blkio_free_req(req);
 139     vbuf_free(vbuf);
 140     return errno;
 141 }
 142
 143 int
 144 __block_rd_lb(struct block_dev* bdev, void* buf, u64_t start, size_t count)
 145 {
 146     struct vecbuf* vbuf = NULL;
 147     vbuf_alloc(&vbuf, buf, bdev->blk_size * count);
 148
 149     struct blkio_req* req = blkio_vrd(vbuf, start, NULL, NULL, 0);
 150     blkio_commit(bdev->blkio, req, BLKIO_WAIT);
 151
 152     int errno = req->errcode;
 153     if (!errno) {
 154         errno = count;
 155     } else {
 156         errno = -errno;
 157     }
 158
 159     blkio_free_req(req);
 160     vbuf_free(vbuf);
 161
 162     return errno;
 163 }
 164
 165 int
 166 __block_wr_lb(struct block_dev* bdev, void* buf, u64_t start, size_t count)
 167 {
 168     struct vecbuf* vbuf = NULL;
 169     vbuf_alloc(&vbuf, buf, bdev->blk_size * count);
 170
 171     struct blkio_req* req = blkio_vwr(vbuf, start, NULL, NULL, 0);
 172     blkio_commit(bdev->blkio, req, BLKIO_WAIT);
 173
 174     int errno = req->errcode;
 175     if (!errno) {
 176         errno = count;
 177     } else {
 178         errno = -errno;
 179     }
 180
 181     blkio_free_req(req);
 182     vbuf_free(vbuf);
 183
 184     return errno;
 185 }
 186
 187 void*
 188 block_alloc_buf(struct block_dev* bdev)
 189 {
 190     return valloc(bdev->blk_size);
 191 }
 192
 193 void
 194 block_free_buf(struct block_dev* bdev, void* buf)
 195 {
 196     return vfree(buf);
 197 }
 198
 199 struct block_dev*
 200 block_alloc_dev(const char* blk_id, void* driver, req_handler ioreq_handler)
 201 {
 202     struct block_dev* bdev = cake_grab(lbd_pile);
 203     memset(bdev, 0, sizeof(struct block_dev));
 204     llist_init_head(&bdev->parts);
 205     strncpy(bdev->name, blk_id, PARTITION_NAME_SIZE);
 206
 207     bdev->blkio = blkio_newctx(ioreq_handler);
 208     bdev->driver = driver;
 209     bdev->blkio->driver = driver;
 210     bdev->ops = (struct block_dev_ops){ .block_read = __block_rd_lb,
 211                                         .block_write = __block_wr_lb };
 212
 213     return bdev;
 214 }
 215
 216 int
 217 block_mount(struct block_dev* bdev, devfs_exporter fs_export)
 218 {
 219     int errno = 0;
 220
 221     if (!__block_register(bdev)) {
 222         errno = BLOCK_EFULL;
 223         goto error;
 224     }
 225
 226     errno = blkpart_probegpt(bdev->dev);
 227     if (errno < 0) {
 228         kprintf(KERROR "Fail to parse partition table (%d)\n", errno);
 229     } else if (!errno) {
 230         // TODO try other PT parser...
 231     }
 232
 233     struct twifs_node* dev_root = twifs_dir_node(blk_sysroot, bdev->bdev_id);
 234     blk_set_blkmapping(bdev, dev_root);
 235     fs_export(bdev, dev_root);
 236
 237     return errno;
 238
 239 error:
 240     kprintf(KERROR "Fail to mount block device: %s (%x)\n", bdev->name, -errno);
 241     return errno;
 242 }
 243
 244 int
 245 __block_register(struct block_dev* bdev)
 246 {
 247     if (free_slot >= MAX_DEV) {
 248         return 0;
 249     }
 250
 251     struct device* dev = device_addvol(NULL, bdev, "sd%c", 'a' + free_slot);
 252     dev->write = __block_write;
 253     dev->read = __block_read;
 254
 255     bdev->dev = dev;
 256     strcpy(bdev->bdev_id, dev->name_val);
 257     dev_registry[free_slot++] = bdev;
 258     return 1;
 259 }
 260
 261 struct block_dev*
 262 blk_mount_part(struct block_dev* bdev,
 263                const char* name,
 264                size_t index,
 265                u64_t start_lba,
 266                u64_t end_lba)
 267 {
 268     struct block_dev* pbdev = cake_grab(lbd_pile);
 269     memcpy(pbdev, bdev, sizeof(*bdev));
 270
 271     struct device* dev =
 272       device_addvol(NULL, pbdev, "%sp%d", bdev->bdev_id, index + 1);
 273     dev->write = __block_write;
 274     dev->read = __block_read;
 275
 276     pbdev->start_lba = start_lba;
 277     pbdev->end_lba = end_lba;
 278     pbdev->dev = dev;
 279
 280     strcpy(pbdev->bdev_id, dev->name_val);
 281     if (name) {
 282         strncpy(pbdev->name, name, PARTITION_NAME_SIZE);
 283     }
 284
 285     llist_append(&bdev->parts, &pbdev->parts);
 286
 287     return pbdev;
 288 }