block/qed.c

   1 /*
   2  * QEMU Enhanced Disk Format
   3  *
   4  * Copyright IBM, Corp. 2010
   5  *
   6  * Authors:
   7  *  Stefan Hajnoczi   <[email protected]>
   8  *  Anthony Liguori   <[email protected]>
   9  *
  10  * This work is licensed under the terms of the GNU LGPL, version 2 or later.
  11  * See the COPYING.LIB file in the top-level directory.
  12  *
  13  */
  14
  15 #include "qemu/timer.h"
  16 #include "trace.h"
  17 #include "qed.h"
  18 #include "qapi/qmp/qerror.h"
  19 #include "migration/migration.h"
  20
  21 static void qed_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
  22 {
  23     QEDAIOCB *acb = (QEDAIOCB *)blockacb;
  24     bool finished = false;
  25
  26     /* Wait for the request to finish */
  27     acb->finished = &finished;
  28     while (!finished) {
  29         qemu_aio_wait();
  30     }
  31 }
  32
  33 static const AIOCBInfo qed_aiocb_info = {
  34     .aiocb_size         = sizeof(QEDAIOCB),
  35     .cancel             = qed_aio_cancel,
  36 };
  37
  38 static int bdrv_qed_probe(const uint8_t *buf, int buf_size,
  39                           const char *filename)
  40 {
  41     const QEDHeader *header = (const QEDHeader *)buf;
  42
  43     if (buf_size < sizeof(*header)) {
  44         return 0;
  45     }
  46     if (le32_to_cpu(header->magic) != QED_MAGIC) {
  47         return 0;
  48     }
  49     return 100;
  50 }
  51
  52 /**
  53  * Check whether an image format is raw
  54  *
  55  * @fmt:    Backing file format, may be NULL
  56  */
  57 static bool qed_fmt_is_raw(const char *fmt)
  58 {
  59     return fmt && strcmp(fmt, "raw") == 0;
  60 }
  61
  62 static void qed_header_le_to_cpu(const QEDHeader *le, QEDHeader *cpu)
  63 {
  64     cpu->magic = le32_to_cpu(le->magic);
  65     cpu->cluster_size = le32_to_cpu(le->cluster_size);
  66     cpu->table_size = le32_to_cpu(le->table_size);
  67     cpu->header_size = le32_to_cpu(le->header_size);
  68     cpu->features = le64_to_cpu(le->features);
  69     cpu->compat_features = le64_to_cpu(le->compat_features);
  70     cpu->autoclear_features = le64_to_cpu(le->autoclear_features);
  71     cpu->l1_table_offset = le64_to_cpu(le->l1_table_offset);
  72     cpu->image_size = le64_to_cpu(le->image_size);
  73     cpu->backing_filename_offset = le32_to_cpu(le->backing_filename_offset);
  74     cpu->backing_filename_size = le32_to_cpu(le->backing_filename_size);
  75 }
  76
  77 static void qed_header_cpu_to_le(const QEDHeader *cpu, QEDHeader *le)
  78 {
  79     le->magic = cpu_to_le32(cpu->magic);
  80     le->cluster_size = cpu_to_le32(cpu->cluster_size);
  81     le->table_size = cpu_to_le32(cpu->table_size);
  82     le->header_size = cpu_to_le32(cpu->header_size);
  83     le->features = cpu_to_le64(cpu->features);
  84     le->compat_features = cpu_to_le64(cpu->compat_features);
  85     le->autoclear_features = cpu_to_le64(cpu->autoclear_features);
  86     le->l1_table_offset = cpu_to_le64(cpu->l1_table_offset);
  87     le->image_size = cpu_to_le64(cpu->image_size);
  88     le->backing_filename_offset = cpu_to_le32(cpu->backing_filename_offset);
  89     le->backing_filename_size = cpu_to_le32(cpu->backing_filename_size);
  90 }
  91
  92 int qed_write_header_sync(BDRVQEDState *s)
  93 {
  94     QEDHeader le;
  95     int ret;
  96
  97     qed_header_cpu_to_le(&s->header, &le);
  98     ret = bdrv_pwrite(s->bs->file, 0, &le, sizeof(le));
  99     if (ret != sizeof(le)) {
 100         return ret;
 101     }
 102     return 0;
 103 }
 104
 105 typedef struct {
 106     GenericCB gencb;
 107     BDRVQEDState *s;
 108     struct iovec iov;
 109     QEMUIOVector qiov;
 110     int nsectors;
 111     uint8_t *buf;
 112 } QEDWriteHeaderCB;
 113
 114 static void qed_write_header_cb(void *opaque, int ret)
 115 {
 116     QEDWriteHeaderCB *write_header_cb = opaque;
 117
 118     qemu_vfree(write_header_cb->buf);
 119     gencb_complete(write_header_cb, ret);
 120 }
 121
 122 static void qed_write_header_read_cb(void *opaque, int ret)
 123 {
 124     QEDWriteHeaderCB *write_header_cb = opaque;
 125     BDRVQEDState *s = write_header_cb->s;
 126
 127     if (ret) {
 128         qed_write_header_cb(write_header_cb, ret);
 129         return;
 130     }
 131
 132     /* Update header */
 133     qed_header_cpu_to_le(&s->header, (QEDHeader *)write_header_cb->buf);
 134
 135     bdrv_aio_writev(s->bs->file, 0, &write_header_cb->qiov,
 136                     write_header_cb->nsectors, qed_write_header_cb,
 137                     write_header_cb);
 138 }
 139
 140 /**
 141  * Update header in-place (does not rewrite backing filename or other strings)
 142  *
 143  * This function only updates known header fields in-place and does not affect
 144  * extra data after the QED header.
 145  */
 146 static void qed_write_header(BDRVQEDState *s, BlockDriverCompletionFunc cb,
 147                              void *opaque)
 148 {
 149     /* We must write full sectors for O_DIRECT but cannot necessarily generate
 150      * the data following the header if an unrecognized compat feature is
 151      * active.  Therefore, first read the sectors containing the header, update
 152      * them, and write back.
 153      */
 154
 155     int nsectors = (sizeof(QEDHeader) + BDRV_SECTOR_SIZE - 1) /
 156                    BDRV_SECTOR_SIZE;
 157     size_t len = nsectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
 158     QEDWriteHeaderCB *write_header_cb = gencb_alloc(sizeof(*write_header_cb),
 159                                                     cb, opaque);
 160
 161     write_header_cb->s = s;
 162     write_header_cb->nsectors = nsectors;
 163     write_header_cb->buf = qemu_blockalign(s->bs, len);
 164     write_header_cb->iov.iov_base = write_header_cb->buf;
 165     write_header_cb->iov.iov_len = len;
 166     qemu_iovec_init_external(&write_header_cb->qiov, &write_header_cb->iov, 1);
 167
 168     bdrv_aio_readv(s->bs->file, 0, &write_header_cb->qiov, nsectors,
 169                    qed_write_header_read_cb, write_header_cb);
 170 }
 171
 172 static uint64_t qed_max_image_size(uint32_t cluster_size, uint32_t table_size)
 173 {
 174     uint64_t table_entries;
 175     uint64_t l2_size;
 176
 177     table_entries = (table_size * cluster_size) / sizeof(uint64_t);
 178     l2_size = table_entries * cluster_size;
 179
 180     return l2_size * table_entries;
 181 }
 182
 183 static bool qed_is_cluster_size_valid(uint32_t cluster_size)
 184 {
 185     if (cluster_size < QED_MIN_CLUSTER_SIZE ||
 186         cluster_size > QED_MAX_CLUSTER_SIZE) {
 187         return false;
 188     }
 189     if (cluster_size & (cluster_size - 1)) {
 190         return false; /* not power of 2 */
 191     }
 192     return true;
 193 }
 194
 195 static bool qed_is_table_size_valid(uint32_t table_size)
 196 {
 197     if (table_size < QED_MIN_TABLE_SIZE ||
 198         table_size > QED_MAX_TABLE_SIZE) {
 199         return false;
 200     }
 201     if (table_size & (table_size - 1)) {
 202         return false; /* not power of 2 */
 203     }
 204     return true;
 205 }
 206
 207 static bool qed_is_image_size_valid(uint64_t image_size, uint32_t cluster_size,
 208                                     uint32_t table_size)
 209 {
 210     if (image_size % BDRV_SECTOR_SIZE != 0) {
 211         return false; /* not multiple of sector size */
 212     }
 213     if (image_size > qed_max_image_size(cluster_size, table_size)) {
 214         return false; /* image is too large */
 215     }
 216     return true;
 217 }
 218
 219 /**
 220  * Read a string of known length from the image file
 221  *
 222  * @file:       Image file
 223  * @offset:     File offset to start of string, in bytes
 224  * @n:          String length in bytes
 225  * @buf:        Destination buffer
 226  * @buflen:     Destination buffer length in bytes
 227  * @ret:        0 on success, -errno on failure
 228  *
 229  * The string is NUL-terminated.
 230  */
 231 static int qed_read_string(BlockDriverState *file, uint64_t offset, size_t n,
 232                            char *buf, size_t buflen)
 233 {
 234     int ret;
 235     if (n >= buflen) {
 236         return -EINVAL;
 237     }
 238     ret = bdrv_pread(file, offset, buf, n);
 239     if (ret < 0) {
 240         return ret;
 241     }
 242     buf[n] = '\0';
 243     return 0;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Allocate new clusters
 248  *
 249  * @s:          QED state
 250  * @n:          Number of contiguous clusters to allocate
 251  * @ret:        Offset of first allocated cluster
 252  *
 253  * This function only produces the offset where the new clusters should be
 254  * written.  It updates BDRVQEDState but does not make any changes to the image
 255  * file.
 256  */
 257 static uint64_t qed_alloc_clusters(BDRVQEDState *s, unsigned int n)
 258 {
 259     uint64_t offset = s->file_size;
 260     s->file_size += n * s->header.cluster_size;
 261     return offset;
 262 }
 263
 264 QEDTable *qed_alloc_table(BDRVQEDState *s)
 265 {
 266     /* Honor O_DIRECT memory alignment requirements */
 267     return qemu_blockalign(s->bs,
 268                            s->header.cluster_size * s->header.table_size);
 269 }
 270
 271 /**
 272  * Allocate a new zeroed L2 table
 273  */
 274 static CachedL2Table *qed_new_l2_table(BDRVQEDState *s)
 275 {
 276     CachedL2Table *l2_table = qed_alloc_l2_cache_entry(&s->l2_cache);
 277
 278     l2_table->table = qed_alloc_table(s);
 279     l2_table->offset = qed_alloc_clusters(s, s->header.table_size);
 280
 281     memset(l2_table->table->offsets, 0,
 282            s->header.cluster_size * s->header.table_size);
 283     return l2_table;
 284 }
 285
 286 static void qed_aio_next_io(void *opaque, int ret);
 287
 288 static void qed_plug_allocating_write_reqs(BDRVQEDState *s)
 289 {
 290     assert(!s->allocating_write_reqs_plugged);
 291
 292     s->allocating_write_reqs_plugged = true;
 293 }
 294
 295 static void qed_unplug_allocating_write_reqs(BDRVQEDState *s)
 296 {
 297     QEDAIOCB *acb;
 298
 299     assert(s->allocating_write_reqs_plugged);
 300
 301     s->allocating_write_reqs_plugged = false;
 302
 303     acb = QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs);
 304     if (acb) {
 305         qed_aio_next_io(acb, 0);
 306     }
 307 }
 308
 309 static void qed_finish_clear_need_check(void *opaque, int ret)
 310 {
 311     /* Do nothing */
 312 }
 313
 314 static void qed_flush_after_clear_need_check(void *opaque, int ret)
 315 {
 316     BDRVQEDState *s = opaque;
 317
 318     bdrv_aio_flush(s->bs, qed_finish_clear_need_check, s);
 319
 320     /* No need to wait until flush completes */
 321     qed_unplug_allocating_write_reqs(s);
 322 }
 323
 324 static void qed_clear_need_check(void *opaque, int ret)
 325 {
 326     BDRVQEDState *s = opaque;
 327
 328     if (ret) {
 329         qed_unplug_allocating_write_reqs(s);
 330         return;
 331     }
 332
 333     s->header.features &= ~QED_F_NEED_CHECK;
 334     qed_write_header(s, qed_flush_after_clear_need_check, s);
 335 }
 336
 337 static void qed_need_check_timer_cb(void *opaque)
 338 {
 339     BDRVQEDState *s = opaque;
 340
 341     /* The timer should only fire when allocating writes have drained */
 342     assert(!QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs));
 343
 344     trace_qed_need_check_timer_cb(s);
 345
 346     qed_plug_allocating_write_reqs(s);
 347
 348     /* Ensure writes are on disk before clearing flag */
 349     bdrv_aio_flush(s->bs, qed_clear_need_check, s);
 350 }
 351
 352 static void qed_start_need_check_timer(BDRVQEDState *s)
 353 {
 354     trace_qed_start_need_check_timer(s);
 355
 356     /* Use QEMU_CLOCK_VIRTUAL so we don't alter the image file while suspended for
 357      * migration.
 358      */
 359     timer_mod(s->need_check_timer, qemu_clock_get_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL) +
 360                    get_ticks_per_sec() * QED_NEED_CHECK_TIMEOUT);
 361 }
 362
 363 /* It's okay to call this multiple times or when no timer is started */
 364 static void qed_cancel_need_check_timer(BDRVQEDState *s)
 365 {
 366     trace_qed_cancel_need_check_timer(s);
 367     timer_del(s->need_check_timer);
 368 }
 369
 370 static void bdrv_qed_rebind(BlockDriverState *bs)
 371 {
 372     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
 373     s->bs = bs;
 374 }
 375
 376 static int bdrv_qed_open(BlockDriverState *bs, QDict *options, int flags,
 377                          Error **errp)
 378 {
 379     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
 380     QEDHeader le_header;
 381     int64_t file_size;
 382     int ret;
 383
 384     s->bs = bs;
 385     QSIMPLEQ_INIT(&s->allocating_write_reqs);
 386
 387     ret = bdrv_pread(bs->file, 0, &le_header, sizeof(le_header));
 388     if (ret < 0) {
 389         return ret;
 390     }
 391     qed_header_le_to_cpu(&le_header, &s->header);
 392
 393     if (s->header.magic != QED_MAGIC) {
 394         return -EMEDIUMTYPE;
 395     }
 396     if (s->header.features & ~QED_FEATURE_MASK) {
 397         /* image uses unsupported feature bits */
 398         char buf[64];
 399         snprintf(buf, sizeof(buf), "%" PRIx64,
 400             s->header.features & ~QED_FEATURE_MASK);
 401         qerror_report(QERR_UNKNOWN_BLOCK_FORMAT_FEATURE,
 402             bs->device_name, "QED", buf);
 403         return -ENOTSUP;
 404     }
 405     if (!qed_is_cluster_size_valid(s->header.cluster_size)) {
 406         return -EINVAL;
 407     }
 408
 409     /* Round down file size to the last cluster */
 410     file_size = bdrv_getlength(bs->file);
 411     if (file_size < 0) {
 412         return file_size;
 413     }
 414     s->file_size = qed_start_of_cluster(s, file_size);
 415
 416     if (!qed_is_table_size_valid(s->header.table_size)) {
 417         return -EINVAL;
 418     }
 419     if (!qed_is_image_size_valid(s->header.image_size,
 420                                  s->header.cluster_size,
 421                                  s->header.table_size)) {
 422         return -EINVAL;
 423     }
 424     if (!qed_check_table_offset(s, s->header.l1_table_offset)) {
 425         return -EINVAL;
 426     }
 427
 428     s->table_nelems = (s->header.cluster_size * s->header.table_size) /
 429                       sizeof(uint64_t);
 430     s->l2_shift = ffs(s->header.cluster_size) - 1;
 431     s->l2_mask = s->table_nelems - 1;
 432     s->l1_shift = s->l2_shift + ffs(s->table_nelems) - 1;
 433
 434     if ((s->header.features & QED_F_BACKING_FILE)) {
 435         if ((uint64_t)s->header.backing_filename_offset +
 436             s->header.backing_filename_size >
 437             s->header.cluster_size * s->header.header_size) {
 438             return -EINVAL;
 439         }
 440
 441         ret = qed_read_string(bs->file, s->header.backing_filename_offset,
 442                               s->header.backing_filename_size, bs->backing_file,
 443                               sizeof(bs->backing_file));
 444         if (ret < 0) {
 445             return ret;
 446         }
 447
 448         if (s->header.features & QED_F_BACKING_FORMAT_NO_PROBE) {
 449             pstrcpy(bs->backing_format, sizeof(bs->backing_format), "raw");
 450         }
 451     }
 452
 453     /* Reset unknown autoclear feature bits.  This is a backwards
 454      * compatibility mechanism that allows images to be opened by older
 455      * programs, which "knock out" unknown feature bits.  When an image is
 456      * opened by a newer program again it can detect that the autoclear
 457      * feature is no longer valid.
 458      */
 459     if ((s->header.autoclear_features & ~QED_AUTOCLEAR_FEATURE_MASK) != 0 &&
 460         !bdrv_is_read_only(bs->file) && !(flags & BDRV_O_INCOMING)) {
 461         s->header.autoclear_features &= QED_AUTOCLEAR_FEATURE_MASK;
 462
 463         ret = qed_write_header_sync(s);
 464         if (ret) {
 465             return ret;
 466         }
 467
 468         /* From here on only known autoclear feature bits are valid */
 469         bdrv_flush(bs->file);
 470     }
 471
 472     s->l1_table = qed_alloc_table(s);
 473     qed_init_l2_cache(&s->l2_cache);
 474
 475     ret = qed_read_l1_table_sync(s);
 476     if (ret) {
 477         goto out;
 478     }
 479
 480     /* If image was not closed cleanly, check consistency */
 481     if (!(flags & BDRV_O_CHECK) && (s->header.features & QED_F_NEED_CHECK)) {
 482         /* Read-only images cannot be fixed.  There is no risk of corruption
 483          * since write operations are not possible.  Therefore, allow
 484          * potentially inconsistent images to be opened read-only.  This can
 485          * aid data recovery from an otherwise inconsistent image.
 486          */
 487         if (!bdrv_is_read_only(bs->file) &&
 488             !(flags & BDRV_O_INCOMING)) {
 489             BdrvCheckResult result = {0};
 490
 491             ret = qed_check(s, &result, true);
 492             if (ret) {
 493                 goto out;
 494             }
 495         }
 496     }
 497
 498     s->need_check_timer = timer_new_ns(QEMU_CLOCK_VIRTUAL,
 499                                             qed_need_check_timer_cb, s);
 500
 501 out:
 502     if (ret) {
 503         qed_free_l2_cache(&s->l2_cache);
 504         qemu_vfree(s->l1_table);
 505     }
 506     return ret;
 507 }
 508
 509 /* We have nothing to do for QED reopen, stubs just return
 510  * success */
 511 static int bdrv_qed_reopen_prepare(BDRVReopenState *state,
 512                                    BlockReopenQueue *queue, Error **errp)
 513 {
 514     return 0;
 515 }
 516
 517 static void bdrv_qed_close(BlockDriverState *bs)
 518 {
 519     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
 520
 521     qed_cancel_need_check_timer(s);
 522     timer_free(s->need_check_timer);
 523
 524     /* Ensure writes reach stable storage */
 525     bdrv_flush(bs->file);
 526
 527     /* Clean shutdown, no check required on next open */
 528     if (s->header.features & QED_F_NEED_CHECK) {
 529         s->header.features &= ~QED_F_NEED_CHECK;
 530         qed_write_header_sync(s);
 531     }
 532
 533     qed_free_l2_cache(&s->l2_cache);
 534     qemu_vfree(s->l1_table);
 535 }
 536
 537 static int qed_create(const char *filename, uint32_t cluster_size,
 538                       uint64_t image_size, uint32_t table_size,
 539                       const char *backing_file, const char *backing_fmt)
 540 {
 541     QEDHeader header = {
 542         .magic = QED_MAGIC,
 543         .cluster_size = cluster_size,
 544         .table_size = table_size,
 545         .header_size = 1,
 546         .features = 0,
 547         .compat_features = 0,
 548         .l1_table_offset = cluster_size,
 549         .image_size = image_size,
 550     };
 551     QEDHeader le_header;
 552     uint8_t *l1_table = NULL;
 553     size_t l1_size = header.cluster_size * header.table_size;
 554     Error *local_err = NULL;
 555     int ret = 0;
 556     BlockDriverState *bs = NULL;
 557
 558     ret = bdrv_create_file(filename, NULL);
 559     if (ret < 0) {
 560         return ret;
 561     }
 562
 563     ret = bdrv_file_open(&bs, filename, NULL, BDRV_O_RDWR | BDRV_O_CACHE_WB,
 564                          &local_err);
 565     if (ret < 0) {
 566         qerror_report_err(local_err);
 567         error_free(local_err);
 568         return ret;
 569     }
 570
 571     /* File must start empty and grow, check truncate is supported */
 572     ret = bdrv_truncate(bs, 0);
 573     if (ret < 0) {
 574         goto out;
 575     }
 576
 577     if (backing_file) {
 578         header.features |= QED_F_BACKING_FILE;
 579         header.backing_filename_offset = sizeof(le_header);
 580         header.backing_filename_size = strlen(backing_file);
 581
 582         if (qed_fmt_is_raw(backing_fmt)) {
 583             header.features |= QED_F_BACKING_FORMAT_NO_PROBE;
 584         }
 585     }
 586
 587     qed_header_cpu_to_le(&header, &le_header);
 588     ret = bdrv_pwrite(bs, 0, &le_header, sizeof(le_header));
 589     if (ret < 0) {
 590         goto out;
 591     }
 592     ret = bdrv_pwrite(bs, sizeof(le_header), backing_file,
 593                       header.backing_filename_size);
 594     if (ret < 0) {
 595         goto out;
 596     }
 597
 598     l1_table = g_malloc0(l1_size);
 599     ret = bdrv_pwrite(bs, header.l1_table_offset, l1_table, l1_size);
 600     if (ret < 0) {
 601         goto out;
 602     }
 603
 604     ret = 0; /* success */
 605 out:
 606     g_free(l1_table);
 607     bdrv_unref(bs);
 608     return ret;
 609 }
 610
 611 static int bdrv_qed_create(const char *filename, QEMUOptionParameter *options,
 612                            Error **errp)
 613 {
 614     uint64_t image_size = 0;
 615     uint32_t cluster_size = QED_DEFAULT_CLUSTER_SIZE;
 616     uint32_t table_size = QED_DEFAULT_TABLE_SIZE;
 617     const char *backing_file = NULL;
 618     const char *backing_fmt = NULL;
 619
 620     while (options && options->name) {
 621         if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_SIZE)) {
 622             image_size = options->value.n;
 623         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_BACKING_FILE)) {
 624             backing_file = options->value.s;
 625         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_BACKING_FMT)) {
 626             backing_fmt = options->value.s;
 627         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_CLUSTER_SIZE)) {
 628             if (options->value.n) {
 629                 cluster_size = options->value.n;
 630             }
 631         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_TABLE_SIZE)) {
 632             if (options->value.n) {
 633                 table_size = options->value.n;
 634             }
 635         }
 636         options++;
 637     }
 638
 639     if (!qed_is_cluster_size_valid(cluster_size)) {
 640         fprintf(stderr, "QED cluster size must be within range [%u, %u] and power of 2\n",
 641                 QED_MIN_CLUSTER_SIZE, QED_MAX_CLUSTER_SIZE);
 642         return -EINVAL;
 643     }
 644     if (!qed_is_table_size_valid(table_size)) {
 645         fprintf(stderr, "QED table size must be within range [%u, %u] and power of 2\n",
 646                 QED_MIN_TABLE_SIZE, QED_MAX_TABLE_SIZE);
 647         return -EINVAL;
 648     }
 649     if (!qed_is_image_size_valid(image_size, cluster_size, table_size)) {
 650         fprintf(stderr, "QED image size must be a non-zero multiple of "
 651                         "cluster size and less than %" PRIu64 " bytes\n",
 652                 qed_max_image_size(cluster_size, table_size));
 653         return -EINVAL;
 654     }
 655
 656     return qed_create(filename, cluster_size, image_size, table_size,
 657                       backing_file, backing_fmt);
 658 }
 659
 660 typedef struct {
 661     BlockDriverState *bs;
 662     Coroutine *co;
 663     uint64_t pos;
 664     int64_t status;
 665     int *pnum;
 666 } QEDIsAllocatedCB;
 667
 668 static void qed_is_allocated_cb(void *opaque, int ret, uint64_t offset, size_t len)
 669 {
 670     QEDIsAllocatedCB *cb = opaque;
 671     BDRVQEDState *s = cb->bs->opaque;
 672     *cb->pnum = len / BDRV_SECTOR_SIZE;
 673     switch (ret) {
 674     case QED_CLUSTER_FOUND:
 675         offset |= qed_offset_into_cluster(s, cb->pos);
 676         cb->status = BDRV_BLOCK_DATA | BDRV_BLOCK_OFFSET_VALID | offset;
 677         break;
 678     case QED_CLUSTER_ZERO:
 679         cb->status = BDRV_BLOCK_ZERO;
 680         break;
 681     case QED_CLUSTER_L2:
 682     case QED_CLUSTER_L1:
 683         cb->status = 0;
 684         break;
 685     default:
 686         assert(ret < 0);
 687         cb->status = ret;
 688         break;
 689     }
 690
 691     if (cb->co) {
 692         qemu_coroutine_enter(cb->co, NULL);
 693     }
 694 }
 695
 696 static int64_t coroutine_fn bdrv_qed_co_get_block_status(BlockDriverState *bs,
 697                                                  int64_t sector_num,
 698                                                  int nb_sectors, int *pnum)
 699 {
 700     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
 701     size_t len = (size_t)nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
 702     QEDIsAllocatedCB cb = {
 703         .bs = bs,
 704         .pos = (uint64_t)sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE,
 705         .status = BDRV_BLOCK_OFFSET_MASK,
 706         .pnum = pnum,
 707     };
 708     QEDRequest request = { .l2_table = NULL };
 709
 710     qed_find_cluster(s, &request, cb.pos, len, qed_is_allocated_cb, &cb);
 711
 712     /* Now sleep if the callback wasn't invoked immediately */
 713     while (cb.status == BDRV_BLOCK_OFFSET_MASK) {
 714         cb.co = qemu_coroutine_self();
 715         qemu_coroutine_yield();
 716     }
 717
 718     qed_unref_l2_cache_entry(request.l2_table);
 719
 720     return cb.status;
 721 }
 722
 723 static int bdrv_qed_make_empty(BlockDriverState *bs)
 724 {
 725     return -ENOTSUP;
 726 }
 727
 728 static BDRVQEDState *acb_to_s(QEDAIOCB *acb)
 729 {
 730     return acb->common.bs->opaque;
 731 }
 732
 733 /**
 734  * Read from the backing file or zero-fill if no backing file
 735  *
 736  * @s:          QED state
 737  * @pos:        Byte position in device
 738  * @qiov:       Destination I/O vector
 739  * @cb:         Completion function
 740  * @opaque:     User data for completion function
 741  *
 742  * This function reads qiov->size bytes starting at pos from the backing file.
 743  * If there is no backing file then zeroes are read.
 744  */
 745 static void qed_read_backing_file(BDRVQEDState *s, uint64_t pos,
 746                                   QEMUIOVector *qiov,
 747                                   BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
 748 {
 749     uint64_t backing_length = 0;
 750     size_t size;
 751
 752     /* If there is a backing file, get its length.  Treat the absence of a
 753      * backing file like a zero length backing file.
 754      */
 755     if (s->bs->backing_hd) {
 756         int64_t l = bdrv_getlength(s->bs->backing_hd);
 757         if (l < 0) {
 758             cb(opaque, l);
 759             return;
 760         }
 761         backing_length = l;
 762     }
 763
 764     /* Zero all sectors if reading beyond the end of the backing file */
 765     if (pos >= backing_length ||
 766         pos + qiov->size > backing_length) {
 767         qemu_iovec_memset(qiov, 0, 0, qiov->size);
 768     }
 769
 770     /* Complete now if there are no backing file sectors to read */
 771     if (pos >= backing_length) {
 772         cb(opaque, 0);
 773         return;
 774     }
 775
 776     /* If the read straddles the end of the backing file, shorten it */
 777     size = MIN((uint64_t)backing_length - pos, qiov->size);
 778
 779     BLKDBG_EVENT(s->bs->file, BLKDBG_READ_BACKING_AIO);
 780     bdrv_aio_readv(s->bs->backing_hd, pos / BDRV_SECTOR_SIZE,
 781                    qiov, size / BDRV_SECTOR_SIZE, cb, opaque);
 782 }
 783
 784 typedef struct {
 785     GenericCB gencb;
 786     BDRVQEDState *s;
 787     QEMUIOVector qiov;
 788     struct iovec iov;
 789     uint64_t offset;
 790 } CopyFromBackingFileCB;
 791
 792 static void qed_copy_from_backing_file_cb(void *opaque, int ret)
 793 {
 794     CopyFromBackingFileCB *copy_cb = opaque;
 795     qemu_vfree(copy_cb->iov.iov_base);
 796     gencb_complete(&copy_cb->gencb, ret);
 797 }
 798
 799 static void qed_copy_from_backing_file_write(void *opaque, int ret)
 800 {
 801     CopyFromBackingFileCB *copy_cb = opaque;
 802     BDRVQEDState *s = copy_cb->s;
 803
 804     if (ret) {
 805         qed_copy_from_backing_file_cb(copy_cb, ret);
 806         return;
 807     }
 808
 809     BLKDBG_EVENT(s->bs->file, BLKDBG_COW_WRITE);
 810     bdrv_aio_writev(s->bs->file, copy_cb->offset / BDRV_SECTOR_SIZE,
 811                     &copy_cb->qiov, copy_cb->qiov.size / BDRV_SECTOR_SIZE,
 812                     qed_copy_from_backing_file_cb, copy_cb);
 813 }
 814
 815 /**
 816  * Copy data from backing file into the image
 817  *
 818  * @s:          QED state
 819  * @pos:        Byte position in device
 820  * @len:        Number of bytes
 821  * @offset:     Byte offset in image file
 822  * @cb:         Completion function
 823  * @opaque:     User data for completion function
 824  */
 825 static void qed_copy_from_backing_file(BDRVQEDState *s, uint64_t pos,
 826                                        uint64_t len, uint64_t offset,
 827                                        BlockDriverCompletionFunc *cb,
 828                                        void *opaque)
 829 {
 830     CopyFromBackingFileCB *copy_cb;
 831
 832     /* Skip copy entirely if there is no work to do */
 833     if (len == 0) {
 834         cb(opaque, 0);
 835         return;
 836     }
 837
 838     copy_cb = gencb_alloc(sizeof(*copy_cb), cb, opaque);
 839     copy_cb->s = s;
 840     copy_cb->offset = offset;
 841     copy_cb->iov.iov_base = qemu_blockalign(s->bs, len);
 842     copy_cb->iov.iov_len = len;
 843     qemu_iovec_init_external(&copy_cb->qiov, &copy_cb->iov, 1);
 844
 845     qed_read_backing_file(s, pos, &copy_cb->qiov,
 846                           qed_copy_from_backing_file_write, copy_cb);
 847 }
 848
 849 /**
 850  * Link one or more contiguous clusters into a table
 851  *
 852  * @s:              QED state
 853  * @table:          L2 table
 854  * @index:          First cluster index
 855  * @n:              Number of contiguous clusters
 856  * @cluster:        First cluster offset
 857  *
 858  * The cluster offset may be an allocated byte offset in the image file, the
 859  * zero cluster marker, or the unallocated cluster marker.
 860  */
 861 static void qed_update_l2_table(BDRVQEDState *s, QEDTable *table, int index,
 862                                 unsigned int n, uint64_t cluster)
 863 {
 864     int i;
 865     for (i = index; i < index + n; i++) {
 866         table->offsets[i] = cluster;
 867         if (!qed_offset_is_unalloc_cluster(cluster) &&
 868             !qed_offset_is_zero_cluster(cluster)) {
 869             cluster += s->header.cluster_size;
 870         }
 871     }
 872 }
 873
 874 static void qed_aio_complete_bh(void *opaque)
 875 {
 876     QEDAIOCB *acb = opaque;
 877     BlockDriverCompletionFunc *cb = acb->common.cb;
 878     void *user_opaque = acb->common.opaque;
 879     int ret = acb->bh_ret;
 880     bool *finished = acb->finished;
 881
 882     qemu_bh_delete(acb->bh);
 883     qemu_aio_release(acb);
 884
 885     /* Invoke callback */
 886     cb(user_opaque, ret);
 887
 888     /* Signal cancel completion */
 889     if (finished) {
 890         *finished = true;
 891     }
 892 }
 893
 894 static void qed_aio_complete(QEDAIOCB *acb, int ret)
 895 {
 896     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
 897
 898     trace_qed_aio_complete(s, acb, ret);
 899
 900     /* Free resources */
 901     qemu_iovec_destroy(&acb->cur_qiov);
 902     qed_unref_l2_cache_entry(acb->request.l2_table);
 903
 904     /* Free the buffer we may have allocated for zero writes */
 905     if (acb->flags & QED_AIOCB_ZERO) {
 906         qemu_vfree(acb->qiov->iov[0].iov_base);
 907         acb->qiov->iov[0].iov_base = NULL;
 908     }
 909
 910     /* Arrange for a bh to invoke the completion function */
 911     acb->bh_ret = ret;
 912     acb->bh = qemu_bh_new(qed_aio_complete_bh, acb);
 913     qemu_bh_schedule(acb->bh);
 914
 915     /* Start next allocating write request waiting behind this one.  Note that
 916      * requests enqueue themselves when they first hit an unallocated cluster
 917      * but they wait until the entire request is finished before waking up the
 918      * next request in the queue.  This ensures that we don't cycle through
 919      * requests multiple times but rather finish one at a time completely.
 920      */
 921     if (acb == QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs)) {
 922         QSIMPLEQ_REMOVE_HEAD(&s->allocating_write_reqs, next);
 923         acb = QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs);
 924         if (acb) {
 925             qed_aio_next_io(acb, 0);
 926         } else if (s->header.features & QED_F_NEED_CHECK) {
 927             qed_start_need_check_timer(s);
 928         }
 929     }
 930 }
 931
 932 /**
 933  * Commit the current L2 table to the cache
 934  */
 935 static void qed_commit_l2_update(void *opaque, int ret)
 936 {
 937     QEDAIOCB *acb = opaque;
 938     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
 939     CachedL2Table *l2_table = acb->request.l2_table;
 940     uint64_t l2_offset = l2_table->offset;
 941
 942     qed_commit_l2_cache_entry(&s->l2_cache, l2_table);
 943
 944     /* This is guaranteed to succeed because we just committed the entry to the
 945      * cache.
 946      */
 947     acb->request.l2_table = qed_find_l2_cache_entry(&s->l2_cache, l2_offset);
 948     assert(acb->request.l2_table != NULL);
 949
 950     qed_aio_next_io(opaque, ret);
 951 }
 952
 953 /**
 954  * Update L1 table with new L2 table offset and write it out
 955  */
 956 static void qed_aio_write_l1_update(void *opaque, int ret)
 957 {
 958     QEDAIOCB *acb = opaque;
 959     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
 960     int index;
 961
 962     if (ret) {
 963         qed_aio_complete(acb, ret);
 964         return;
 965     }
 966
 967     index = qed_l1_index(s, acb->cur_pos);
 968     s->l1_table->offsets[index] = acb->request.l2_table->offset;
 969
 970     qed_write_l1_table(s, index, 1, qed_commit_l2_update, acb);
 971 }
 972
 973 /**
 974  * Update L2 table with new cluster offsets and write them out
 975  */
 976 static void qed_aio_write_l2_update(QEDAIOCB *acb, int ret, uint64_t offset)
 977 {
 978     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
 979     bool need_alloc = acb->find_cluster_ret == QED_CLUSTER_L1;
 980     int index;
 981
 982     if (ret) {
 983         goto err;
 984     }
 985
 986     if (need_alloc) {
 987         qed_unref_l2_cache_entry(acb->request.l2_table);
 988         acb->request.l2_table = qed_new_l2_table(s);
 989     }
 990
 991     index = qed_l2_index(s, acb->cur_pos);
 992     qed_update_l2_table(s, acb->request.l2_table->table, index, acb->cur_nclusters,
 993                          offset);
 994
 995     if (need_alloc) {
 996         /* Write out the whole new L2 table */
 997         qed_write_l2_table(s, &acb->request, 0, s->table_nelems, true,
 998                             qed_aio_write_l1_update, acb);
 999     } else {
1000         /* Write out only the updated part of the L2 table */
1001         qed_write_l2_table(s, &acb->request, index, acb->cur_nclusters, false,
1002                             qed_aio_next_io, acb);
1003     }
1004     return;
1005
1006 err:
1007     qed_aio_complete(acb, ret);
1008 }
1009
1010 static void qed_aio_write_l2_update_cb(void *opaque, int ret)
1011 {
1012     QEDAIOCB *acb = opaque;
1013     qed_aio_write_l2_update(acb, ret, acb->cur_cluster);
1014 }
1015
1016 /**
1017  * Flush new data clusters before updating the L2 table
1018  *
1019  * This flush is necessary when a backing file is in use.  A crash during an
1020  * allocating write could result in empty clusters in the image.  If the write
1021  * only touched a subregion of the cluster, then backing image sectors have
1022  * been lost in the untouched region.  The solution is to flush after writing a
1023  * new data cluster and before updating the L2 table.
1024  */
1025 static void qed_aio_write_flush_before_l2_update(void *opaque, int ret)
1026 {
1027     QEDAIOCB *acb = opaque;
1028     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1029
1030     if (!bdrv_aio_flush(s->bs->file, qed_aio_write_l2_update_cb, opaque)) {
1031         qed_aio_complete(acb, -EIO);
1032     }
1033 }
1034
1035 /**
1036  * Write data to the image file
1037  */
1038 static void qed_aio_write_main(void *opaque, int ret)
1039 {
1040     QEDAIOCB *acb = opaque;
1041     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1042     uint64_t offset = acb->cur_cluster +
1043                       qed_offset_into_cluster(s, acb->cur_pos);
1044     BlockDriverCompletionFunc *next_fn;
1045
1046     trace_qed_aio_write_main(s, acb, ret, offset, acb->cur_qiov.size);
1047
1048     if (ret) {
1049         qed_aio_complete(acb, ret);
1050         return;
1051     }
1052
1053     if (acb->find_cluster_ret == QED_CLUSTER_FOUND) {
1054         next_fn = qed_aio_next_io;
1055     } else {
1056         if (s->bs->backing_hd) {
1057             next_fn = qed_aio_write_flush_before_l2_update;
1058         } else {
1059             next_fn = qed_aio_write_l2_update_cb;
1060         }
1061     }
1062
1063     BLKDBG_EVENT(s->bs->file, BLKDBG_WRITE_AIO);
1064     bdrv_aio_writev(s->bs->file, offset / BDRV_SECTOR_SIZE,
1065                     &acb->cur_qiov, acb->cur_qiov.size / BDRV_SECTOR_SIZE,
1066                     next_fn, acb);
1067 }
1068
1069 /**
1070  * Populate back untouched region of new data cluster
1071  */
1072 static void qed_aio_write_postfill(void *opaque, int ret)
1073 {
1074     QEDAIOCB *acb = opaque;
1075     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1076     uint64_t start = acb->cur_pos + acb->cur_qiov.size;
1077     uint64_t len =
1078         qed_start_of_cluster(s, start + s->header.cluster_size - 1) - start;
1079     uint64_t offset = acb->cur_cluster +
1080                       qed_offset_into_cluster(s, acb->cur_pos) +
1081                       acb->cur_qiov.size;
1082
1083     if (ret) {
1084         qed_aio_complete(acb, ret);
1085         return;
1086     }
1087
1088     trace_qed_aio_write_postfill(s, acb, start, len, offset);
1089     qed_copy_from_backing_file(s, start, len, offset,
1090                                 qed_aio_write_main, acb);
1091 }
1092
1093 /**
1094  * Populate front untouched region of new data cluster
1095  */
1096 static void qed_aio_write_prefill(void *opaque, int ret)
1097 {
1098     QEDAIOCB *acb = opaque;
1099     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1100     uint64_t start = qed_start_of_cluster(s, acb->cur_pos);
1101     uint64_t len = qed_offset_into_cluster(s, acb->cur_pos);
1102
1103     trace_qed_aio_write_prefill(s, acb, start, len, acb->cur_cluster);
1104     qed_copy_from_backing_file(s, start, len, acb->cur_cluster,
1105                                 qed_aio_write_postfill, acb);
1106 }
1107
1108 /**
1109  * Check if the QED_F_NEED_CHECK bit should be set during allocating write
1110  */
1111 static bool qed_should_set_need_check(BDRVQEDState *s)
1112 {
1113     /* The flush before L2 update path ensures consistency */
1114     if (s->bs->backing_hd) {
1115         return false;
1116     }
1117
1118     return !(s->header.features & QED_F_NEED_CHECK);
1119 }
1120
1121 static void qed_aio_write_zero_cluster(void *opaque, int ret)
1122 {
1123     QEDAIOCB *acb = opaque;
1124
1125     if (ret) {
1126         qed_aio_complete(acb, ret);
1127         return;
1128     }
1129
1130     qed_aio_write_l2_update(acb, 0, 1);
1131 }
1132
1133 /**
1134  * Write new data cluster
1135  *
1136  * @acb:        Write request
1137  * @len:        Length in bytes
1138  *
1139  * This path is taken when writing to previously unallocated clusters.
1140  */
1141 static void qed_aio_write_alloc(QEDAIOCB *acb, size_t len)
1142 {
1143     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1144     BlockDriverCompletionFunc *cb;
1145
1146     /* Cancel timer when the first allocating request comes in */
1147     if (QSIMPLEQ_EMPTY(&s->allocating_write_reqs)) {
1148         qed_cancel_need_check_timer(s);
1149     }
1150
1151     /* Freeze this request if another allocating write is in progress */
1152     if (acb != QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs)) {
1153         QSIMPLEQ_INSERT_TAIL(&s->allocating_write_reqs, acb, next);
1154     }
1155     if (acb != QSIMPLEQ_FIRST(&s->allocating_write_reqs) ||
1156         s->allocating_write_reqs_plugged) {
1157         return; /* wait for existing request to finish */
1158     }
1159
1160     acb->cur_nclusters = qed_bytes_to_clusters(s,
1161             qed_offset_into_cluster(s, acb->cur_pos) + len);
1162     qemu_iovec_concat(&acb->cur_qiov, acb->qiov, acb->qiov_offset, len);
1163
1164     if (acb->flags & QED_AIOCB_ZERO) {
1165         /* Skip ahead if the clusters are already zero */
1166         if (acb->find_cluster_ret == QED_CLUSTER_ZERO) {
1167             qed_aio_next_io(acb, 0);
1168             return;
1169         }
1170
1171         cb = qed_aio_write_zero_cluster;
1172     } else {
1173         cb = qed_aio_write_prefill;
1174         acb->cur_cluster = qed_alloc_clusters(s, acb->cur_nclusters);
1175     }
1176
1177     if (qed_should_set_need_check(s)) {
1178         s->header.features |= QED_F_NEED_CHECK;
1179         qed_write_header(s, cb, acb);
1180     } else {
1181         cb(acb, 0);
1182     }
1183 }
1184
1185 /**
1186  * Write data cluster in place
1187  *
1188  * @acb:        Write request
1189  * @offset:     Cluster offset in bytes
1190  * @len:        Length in bytes
1191  *
1192  * This path is taken when writing to already allocated clusters.
1193  */
1194 static void qed_aio_write_inplace(QEDAIOCB *acb, uint64_t offset, size_t len)
1195 {
1196     /* Allocate buffer for zero writes */
1197     if (acb->flags & QED_AIOCB_ZERO) {
1198         struct iovec *iov = acb->qiov->iov;
1199
1200         if (!iov->iov_base) {
1201             iov->iov_base = qemu_blockalign(acb->common.bs, iov->iov_len);
1202             memset(iov->iov_base, 0, iov->iov_len);
1203         }
1204     }
1205
1206     /* Calculate the I/O vector */
1207     acb->cur_cluster = offset;
1208     qemu_iovec_concat(&acb->cur_qiov, acb->qiov, acb->qiov_offset, len);
1209
1210     /* Do the actual write */
1211     qed_aio_write_main(acb, 0);
1212 }
1213
1214 /**
1215  * Write data cluster
1216  *
1217  * @opaque:     Write request
1218  * @ret:        QED_CLUSTER_FOUND, QED_CLUSTER_L2, QED_CLUSTER_L1,
1219  *              or -errno
1220  * @offset:     Cluster offset in bytes
1221  * @len:        Length in bytes
1222  *
1223  * Callback from qed_find_cluster().
1224  */
1225 static void qed_aio_write_data(void *opaque, int ret,
1226                                uint64_t offset, size_t len)
1227 {
1228     QEDAIOCB *acb = opaque;
1229
1230     trace_qed_aio_write_data(acb_to_s(acb), acb, ret, offset, len);
1231
1232     acb->find_cluster_ret = ret;
1233
1234     switch (ret) {
1235     case QED_CLUSTER_FOUND:
1236         qed_aio_write_inplace(acb, offset, len);
1237         break;
1238
1239     case QED_CLUSTER_L2:
1240     case QED_CLUSTER_L1:
1241     case QED_CLUSTER_ZERO:
1242         qed_aio_write_alloc(acb, len);
1243         break;
1244
1245     default:
1246         qed_aio_complete(acb, ret);
1247         break;
1248     }
1249 }
1250
1251 /**
1252  * Read data cluster
1253  *
1254  * @opaque:     Read request
1255  * @ret:        QED_CLUSTER_FOUND, QED_CLUSTER_L2, QED_CLUSTER_L1,
1256  *              or -errno
1257  * @offset:     Cluster offset in bytes
1258  * @len:        Length in bytes
1259  *
1260  * Callback from qed_find_cluster().
1261  */
1262 static void qed_aio_read_data(void *opaque, int ret,
1263                               uint64_t offset, size_t len)
1264 {
1265     QEDAIOCB *acb = opaque;
1266     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1267     BlockDriverState *bs = acb->common.bs;
1268
1269     /* Adjust offset into cluster */
1270     offset += qed_offset_into_cluster(s, acb->cur_pos);
1271
1272     trace_qed_aio_read_data(s, acb, ret, offset, len);
1273
1274     if (ret < 0) {
1275         goto err;
1276     }
1277
1278     qemu_iovec_concat(&acb->cur_qiov, acb->qiov, acb->qiov_offset, len);
1279
1280     /* Handle zero cluster and backing file reads */
1281     if (ret == QED_CLUSTER_ZERO) {
1282         qemu_iovec_memset(&acb->cur_qiov, 0, 0, acb->cur_qiov.size);
1283         qed_aio_next_io(acb, 0);
1284         return;
1285     } else if (ret != QED_CLUSTER_FOUND) {
1286         qed_read_backing_file(s, acb->cur_pos, &acb->cur_qiov,
1287                               qed_aio_next_io, acb);
1288         return;
1289     }
1290
1291     BLKDBG_EVENT(bs->file, BLKDBG_READ_AIO);
1292     bdrv_aio_readv(bs->file, offset / BDRV_SECTOR_SIZE,
1293                    &acb->cur_qiov, acb->cur_qiov.size / BDRV_SECTOR_SIZE,
1294                    qed_aio_next_io, acb);
1295     return;
1296
1297 err:
1298     qed_aio_complete(acb, ret);
1299 }
1300
1301 /**
1302  * Begin next I/O or complete the request
1303  */
1304 static void qed_aio_next_io(void *opaque, int ret)
1305 {
1306     QEDAIOCB *acb = opaque;
1307     BDRVQEDState *s = acb_to_s(acb);
1308     QEDFindClusterFunc *io_fn = (acb->flags & QED_AIOCB_WRITE) ?
1309                                 qed_aio_write_data : qed_aio_read_data;
1310
1311     trace_qed_aio_next_io(s, acb, ret, acb->cur_pos + acb->cur_qiov.size);
1312
1313     /* Handle I/O error */
1314     if (ret) {
1315         qed_aio_complete(acb, ret);
1316         return;
1317     }
1318
1319     acb->qiov_offset += acb->cur_qiov.size;
1320     acb->cur_pos += acb->cur_qiov.size;
1321     qemu_iovec_reset(&acb->cur_qiov);
1322
1323     /* Complete request */
1324     if (acb->cur_pos >= acb->end_pos) {
1325         qed_aio_complete(acb, 0);
1326         return;
1327     }
1328
1329     /* Find next cluster and start I/O */
1330     qed_find_cluster(s, &acb->request,
1331                       acb->cur_pos, acb->end_pos - acb->cur_pos,
1332                       io_fn, acb);
1333 }
1334
1335 static BlockDriverAIOCB *qed_aio_setup(BlockDriverState *bs,
1336                                        int64_t sector_num,
1337                                        QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
1338                                        BlockDriverCompletionFunc *cb,
1339                                        void *opaque, int flags)
1340 {
1341     QEDAIOCB *acb = qemu_aio_get(&qed_aiocb_info, bs, cb, opaque);
1342
1343     trace_qed_aio_setup(bs->opaque, acb, sector_num, nb_sectors,
1344                         opaque, flags);
1345
1346     acb->flags = flags;
1347     acb->finished = NULL;
1348     acb->qiov = qiov;
1349     acb->qiov_offset = 0;
1350     acb->cur_pos = (uint64_t)sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE;
1351     acb->end_pos = acb->cur_pos + nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
1352     acb->request.l2_table = NULL;
1353     qemu_iovec_init(&acb->cur_qiov, qiov->niov);
1354
1355     /* Start request */
1356     qed_aio_next_io(acb, 0);
1357     return &acb->common;
1358 }
1359
1360 static BlockDriverAIOCB *bdrv_qed_aio_readv(BlockDriverState *bs,
1361                                             int64_t sector_num,
1362                                             QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
1363                                             BlockDriverCompletionFunc *cb,
1364                                             void *opaque)
1365 {
1366     return qed_aio_setup(bs, sector_num, qiov, nb_sectors, cb, opaque, 0);
1367 }
1368
1369 static BlockDriverAIOCB *bdrv_qed_aio_writev(BlockDriverState *bs,
1370                                              int64_t sector_num,
1371                                              QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
1372                                              BlockDriverCompletionFunc *cb,
1373                                              void *opaque)
1374 {
1375     return qed_aio_setup(bs, sector_num, qiov, nb_sectors, cb,
1376                          opaque, QED_AIOCB_WRITE);
1377 }
1378
1379 typedef struct {
1380     Coroutine *co;
1381     int ret;
1382     bool done;
1383 } QEDWriteZeroesCB;
1384
1385 static void coroutine_fn qed_co_write_zeroes_cb(void *opaque, int ret)
1386 {
1387     QEDWriteZeroesCB *cb = opaque;
1388
1389     cb->done = true;
1390     cb->ret = ret;
1391     if (cb->co) {
1392         qemu_coroutine_enter(cb->co, NULL);
1393     }
1394 }
1395
1396 static int coroutine_fn bdrv_qed_co_write_zeroes(BlockDriverState *bs,
1397                                                  int64_t sector_num,
1398                                                  int nb_sectors)
1399 {
1400     BlockDriverAIOCB *blockacb;
1401     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1402     QEDWriteZeroesCB cb = { .done = false };
1403     QEMUIOVector qiov;
1404     struct iovec iov;
1405
1406     /* Refuse if there are untouched backing file sectors */
1407     if (bs->backing_hd) {
1408         if (qed_offset_into_cluster(s, sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE) != 0) {
1409             return -ENOTSUP;
1410         }
1411         if (qed_offset_into_cluster(s, nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE) != 0) {
1412             return -ENOTSUP;
1413         }
1414     }
1415
1416     /* Zero writes start without an I/O buffer.  If a buffer becomes necessary
1417      * then it will be allocated during request processing.
1418      */
1419     iov.iov_base = NULL,
1420     iov.iov_len  = nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE,
1421
1422     qemu_iovec_init_external(&qiov, &iov, 1);
1423     blockacb = qed_aio_setup(bs, sector_num, &qiov, nb_sectors,
1424                              qed_co_write_zeroes_cb, &cb,
1425                              QED_AIOCB_WRITE | QED_AIOCB_ZERO);
1426     if (!blockacb) {
1427         return -EIO;
1428     }
1429     if (!cb.done) {
1430         cb.co = qemu_coroutine_self();
1431         qemu_coroutine_yield();
1432     }
1433     assert(cb.done);
1434     return cb.ret;
1435 }
1436
1437 static int bdrv_qed_truncate(BlockDriverState *bs, int64_t offset)
1438 {
1439     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1440     uint64_t old_image_size;
1441     int ret;
1442
1443     if (!qed_is_image_size_valid(offset, s->header.cluster_size,
1444                                  s->header.table_size)) {
1445         return -EINVAL;
1446     }
1447
1448     /* Shrinking is currently not supported */
1449     if ((uint64_t)offset < s->header.image_size) {
1450         return -ENOTSUP;
1451     }
1452
1453     old_image_size = s->header.image_size;
1454     s->header.image_size = offset;
1455     ret = qed_write_header_sync(s);
1456     if (ret < 0) {
1457         s->header.image_size = old_image_size;
1458     }
1459     return ret;
1460 }
1461
1462 static int64_t bdrv_qed_getlength(BlockDriverState *bs)
1463 {
1464     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1465     return s->header.image_size;
1466 }
1467
1468 static int bdrv_qed_get_info(BlockDriverState *bs, BlockDriverInfo *bdi)
1469 {
1470     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1471
1472     memset(bdi, 0, sizeof(*bdi));
1473     bdi->cluster_size = s->header.cluster_size;
1474     bdi->is_dirty = s->header.features & QED_F_NEED_CHECK;
1475     return 0;
1476 }
1477
1478 static int bdrv_qed_change_backing_file(BlockDriverState *bs,
1479                                         const char *backing_file,
1480                                         const char *backing_fmt)
1481 {
1482     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1483     QEDHeader new_header, le_header;
1484     void *buffer;
1485     size_t buffer_len, backing_file_len;
1486     int ret;
1487
1488     /* Refuse to set backing filename if unknown compat feature bits are
1489      * active.  If the image uses an unknown compat feature then we may not
1490      * know the layout of data following the header structure and cannot safely
1491      * add a new string.
1492      */
1493     if (backing_file && (s->header.compat_features &
1494                          ~QED_COMPAT_FEATURE_MASK)) {
1495         return -ENOTSUP;
1496     }
1497
1498     memcpy(&new_header, &s->header, sizeof(new_header));
1499
1500     new_header.features &= ~(QED_F_BACKING_FILE |
1501                              QED_F_BACKING_FORMAT_NO_PROBE);
1502
1503     /* Adjust feature flags */
1504     if (backing_file) {
1505         new_header.features |= QED_F_BACKING_FILE;
1506
1507         if (qed_fmt_is_raw(backing_fmt)) {
1508             new_header.features |= QED_F_BACKING_FORMAT_NO_PROBE;
1509         }
1510     }
1511
1512     /* Calculate new header size */
1513     backing_file_len = 0;
1514
1515     if (backing_file) {
1516         backing_file_len = strlen(backing_file);
1517     }
1518
1519     buffer_len = sizeof(new_header);
1520     new_header.backing_filename_offset = buffer_len;
1521     new_header.backing_filename_size = backing_file_len;
1522     buffer_len += backing_file_len;
1523
1524     /* Make sure we can rewrite header without failing */
1525     if (buffer_len > new_header.header_size * new_header.cluster_size) {
1526         return -ENOSPC;
1527     }
1528
1529     /* Prepare new header */
1530     buffer = g_malloc(buffer_len);
1531
1532     qed_header_cpu_to_le(&new_header, &le_header);
1533     memcpy(buffer, &le_header, sizeof(le_header));
1534     buffer_len = sizeof(le_header);
1535
1536     if (backing_file) {
1537         memcpy(buffer + buffer_len, backing_file, backing_file_len);
1538         buffer_len += backing_file_len;
1539     }
1540
1541     /* Write new header */
1542     ret = bdrv_pwrite_sync(bs->file, 0, buffer, buffer_len);
1543     g_free(buffer);
1544     if (ret == 0) {
1545         memcpy(&s->header, &new_header, sizeof(new_header));
1546     }
1547     return ret;
1548 }
1549
1550 static void bdrv_qed_invalidate_cache(BlockDriverState *bs)
1551 {
1552     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1553
1554     bdrv_qed_close(bs);
1555     memset(s, 0, sizeof(BDRVQEDState));
1556     bdrv_qed_open(bs, NULL, bs->open_flags, NULL);
1557 }
1558
1559 static int bdrv_qed_check(BlockDriverState *bs, BdrvCheckResult *result,
1560                           BdrvCheckMode fix)
1561 {
1562     BDRVQEDState *s = bs->opaque;
1563
1564     return qed_check(s, result, !!fix);
1565 }
1566
1567 static QEMUOptionParameter qed_create_options[] = {
1568     {
1569         .name = BLOCK_OPT_SIZE,
1570         .type = OPT_SIZE,
1571         .help = "Virtual disk size (in bytes)"
1572     }, {
1573         .name = BLOCK_OPT_BACKING_FILE,
1574         .type = OPT_STRING,
1575         .help = "File name of a base image"
1576     }, {
1577         .name = BLOCK_OPT_BACKING_FMT,
1578         .type = OPT_STRING,
1579         .help = "Image format of the base image"
1580     }, {
1581         .name = BLOCK_OPT_CLUSTER_SIZE,
1582         .type = OPT_SIZE,
1583         .help = "Cluster size (in bytes)",
1584         .value = { .n = QED_DEFAULT_CLUSTER_SIZE },
1585     }, {
1586         .name = BLOCK_OPT_TABLE_SIZE,
1587         .type = OPT_SIZE,
1588         .help = "L1/L2 table size (in clusters)"
1589     },
1590     { /* end of list */ }
1591 };
1592
1593 static BlockDriver bdrv_qed = {
1594     .format_name              = "qed",
1595     .instance_size            = sizeof(BDRVQEDState),
1596     .create_options           = qed_create_options,
1597
1598     .bdrv_probe               = bdrv_qed_probe,
1599     .bdrv_rebind              = bdrv_qed_rebind,
1600     .bdrv_open                = bdrv_qed_open,
1601     .bdrv_close               = bdrv_qed_close,
1602     .bdrv_reopen_prepare      = bdrv_qed_reopen_prepare,
1603     .bdrv_create              = bdrv_qed_create,
1604     .bdrv_has_zero_init       = bdrv_has_zero_init_1,
1605     .bdrv_co_get_block_status = bdrv_qed_co_get_block_status,
1606     .bdrv_make_empty          = bdrv_qed_make_empty,
1607     .bdrv_aio_readv           = bdrv_qed_aio_readv,
1608     .bdrv_aio_writev          = bdrv_qed_aio_writev,
1609     .bdrv_co_write_zeroes     = bdrv_qed_co_write_zeroes,
1610     .bdrv_truncate            = bdrv_qed_truncate,
1611     .bdrv_getlength           = bdrv_qed_getlength,
1612     .bdrv_get_info            = bdrv_qed_get_info,
1613     .bdrv_change_backing_file = bdrv_qed_change_backing_file,
1614     .bdrv_invalidate_cache    = bdrv_qed_invalidate_cache,
1615     .bdrv_check               = bdrv_qed_check,
1616 };
1617
1618 static void bdrv_qed_init(void)
1619 {
1620     bdrv_register(&bdrv_qed);
1621 }
1622
1623 block_init(bdrv_qed_init);