]> Git Repo - qemu.git/blob - block/sheepdog.c
pc: make vgabios exit port more useful
[qemu.git] / block / sheepdog.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2009-2010 Nippon Telegraph and Telephone Corporation.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU General Public License version
6  * 2 as published by the Free Software Foundation.
7  *
8  * You should have received a copy of the GNU General Public License
9  * along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
10  */
11
12 #include "qemu-common.h"
13 #include "qemu-error.h"
14 #include "qemu_socket.h"
15 #include "block_int.h"
16 #include "bitops.h"
17
18 #define SD_PROTO_VER 0x01
19
20 #define SD_DEFAULT_ADDR "localhost"
21 #define SD_DEFAULT_PORT "7000"
22
23 #define SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ  0x01
24 #define SD_OP_READ_OBJ       0x02
25 #define SD_OP_WRITE_OBJ      0x03
26
27 #define SD_OP_NEW_VDI        0x11
28 #define SD_OP_LOCK_VDI       0x12
29 #define SD_OP_RELEASE_VDI    0x13
30 #define SD_OP_GET_VDI_INFO   0x14
31 #define SD_OP_READ_VDIS      0x15
32
33 #define SD_FLAG_CMD_WRITE    0x01
34 #define SD_FLAG_CMD_COW      0x02
35
36 #define SD_RES_SUCCESS       0x00 /* Success */
37 #define SD_RES_UNKNOWN       0x01 /* Unknown error */
38 #define SD_RES_NO_OBJ        0x02 /* No object found */
39 #define SD_RES_EIO           0x03 /* I/O error */
40 #define SD_RES_VDI_EXIST     0x04 /* Vdi exists already */
41 #define SD_RES_INVALID_PARMS 0x05 /* Invalid parameters */
42 #define SD_RES_SYSTEM_ERROR  0x06 /* System error */
43 #define SD_RES_VDI_LOCKED    0x07 /* Vdi is locked */
44 #define SD_RES_NO_VDI        0x08 /* No vdi found */
45 #define SD_RES_NO_BASE_VDI   0x09 /* No base vdi found */
46 #define SD_RES_VDI_READ      0x0A /* Cannot read requested vdi */
47 #define SD_RES_VDI_WRITE     0x0B /* Cannot write requested vdi */
48 #define SD_RES_BASE_VDI_READ 0x0C /* Cannot read base vdi */
49 #define SD_RES_BASE_VDI_WRITE   0x0D /* Cannot write base vdi */
50 #define SD_RES_NO_TAG        0x0E /* Requested tag is not found */
51 #define SD_RES_STARTUP       0x0F /* Sheepdog is on starting up */
52 #define SD_RES_VDI_NOT_LOCKED   0x10 /* Vdi is not locked */
53 #define SD_RES_SHUTDOWN      0x11 /* Sheepdog is shutting down */
54 #define SD_RES_NO_MEM        0x12 /* Cannot allocate memory */
55 #define SD_RES_FULL_VDI      0x13 /* we already have the maximum vdis */
56 #define SD_RES_VER_MISMATCH  0x14 /* Protocol version mismatch */
57 #define SD_RES_NO_SPACE      0x15 /* Server has no room for new objects */
58 #define SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT  0x16 /* Waiting for a format operation */
59 #define SD_RES_WAIT_FOR_JOIN    0x17 /* Waiting for other nodes joining */
60 #define SD_RES_JOIN_FAILED   0x18 /* Target node had failed to join sheepdog */
61
62 /*
63  * Object ID rules
64  *
65  *  0 - 19 (20 bits): data object space
66  * 20 - 31 (12 bits): reserved data object space
67  * 32 - 55 (24 bits): vdi object space
68  * 56 - 59 ( 4 bits): reserved vdi object space
69  * 60 - 63 ( 4 bits): object type indentifier space
70  */
71
72 #define VDI_SPACE_SHIFT   32
73 #define VDI_BIT (UINT64_C(1) << 63)
74 #define VMSTATE_BIT (UINT64_C(1) << 62)
75 #define MAX_DATA_OBJS (UINT64_C(1) << 20)
76 #define MAX_CHILDREN 1024
77 #define SD_MAX_VDI_LEN 256
78 #define SD_MAX_VDI_TAG_LEN 256
79 #define SD_NR_VDIS   (1U << 24)
80 #define SD_DATA_OBJ_SIZE (UINT64_C(1) << 22)
81 #define SD_MAX_VDI_SIZE (SD_DATA_OBJ_SIZE * MAX_DATA_OBJS)
82 #define SECTOR_SIZE 512
83
84 #define SD_INODE_SIZE (sizeof(SheepdogInode))
85 #define CURRENT_VDI_ID 0
86
87 typedef struct SheepdogReq {
88     uint8_t proto_ver;
89     uint8_t opcode;
90     uint16_t flags;
91     uint32_t epoch;
92     uint32_t id;
93     uint32_t data_length;
94     uint32_t opcode_specific[8];
95 } SheepdogReq;
96
97 typedef struct SheepdogRsp {
98     uint8_t proto_ver;
99     uint8_t opcode;
100     uint16_t flags;
101     uint32_t epoch;
102     uint32_t id;
103     uint32_t data_length;
104     uint32_t result;
105     uint32_t opcode_specific[7];
106 } SheepdogRsp;
107
108 typedef struct SheepdogObjReq {
109     uint8_t proto_ver;
110     uint8_t opcode;
111     uint16_t flags;
112     uint32_t epoch;
113     uint32_t id;
114     uint32_t data_length;
115     uint64_t oid;
116     uint64_t cow_oid;
117     uint32_t copies;
118     uint32_t rsvd;
119     uint64_t offset;
120 } SheepdogObjReq;
121
122 typedef struct SheepdogObjRsp {
123     uint8_t proto_ver;
124     uint8_t opcode;
125     uint16_t flags;
126     uint32_t epoch;
127     uint32_t id;
128     uint32_t data_length;
129     uint32_t result;
130     uint32_t copies;
131     uint32_t pad[6];
132 } SheepdogObjRsp;
133
134 typedef struct SheepdogVdiReq {
135     uint8_t proto_ver;
136     uint8_t opcode;
137     uint16_t flags;
138     uint32_t epoch;
139     uint32_t id;
140     uint32_t data_length;
141     uint64_t vdi_size;
142     uint32_t base_vdi_id;
143     uint32_t copies;
144     uint32_t snapid;
145     uint32_t pad[3];
146 } SheepdogVdiReq;
147
148 typedef struct SheepdogVdiRsp {
149     uint8_t proto_ver;
150     uint8_t opcode;
151     uint16_t flags;
152     uint32_t epoch;
153     uint32_t id;
154     uint32_t data_length;
155     uint32_t result;
156     uint32_t rsvd;
157     uint32_t vdi_id;
158     uint32_t pad[5];
159 } SheepdogVdiRsp;
160
161 typedef struct SheepdogInode {
162     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
163     char tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
164     uint64_t ctime;
165     uint64_t snap_ctime;
166     uint64_t vm_clock_nsec;
167     uint64_t vdi_size;
168     uint64_t vm_state_size;
169     uint16_t copy_policy;
170     uint8_t nr_copies;
171     uint8_t block_size_shift;
172     uint32_t snap_id;
173     uint32_t vdi_id;
174     uint32_t parent_vdi_id;
175     uint32_t child_vdi_id[MAX_CHILDREN];
176     uint32_t data_vdi_id[MAX_DATA_OBJS];
177 } SheepdogInode;
178
179 /*
180  * 64 bit FNV-1a non-zero initial basis
181  */
182 #define FNV1A_64_INIT ((uint64_t)0xcbf29ce484222325ULL)
183
184 /*
185  * 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash code
186  */
187 static inline uint64_t fnv_64a_buf(void *buf, size_t len, uint64_t hval)
188 {
189     unsigned char *bp = buf;
190     unsigned char *be = bp + len;
191     while (bp < be) {
192         hval ^= (uint64_t) *bp++;
193         hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
194             (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
195     }
196     return hval;
197 }
198
199 static inline int is_data_obj_writable(SheepdogInode *inode, unsigned int idx)
200 {
201     return inode->vdi_id == inode->data_vdi_id[idx];
202 }
203
204 static inline int is_data_obj(uint64_t oid)
205 {
206     return !(VDI_BIT & oid);
207 }
208
209 static inline uint64_t data_oid_to_idx(uint64_t oid)
210 {
211     return oid & (MAX_DATA_OBJS - 1);
212 }
213
214 static inline uint64_t vid_to_vdi_oid(uint32_t vid)
215 {
216     return VDI_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT);
217 }
218
219 static inline uint64_t vid_to_vmstate_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
220 {
221     return VMSTATE_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
222 }
223
224 static inline uint64_t vid_to_data_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
225 {
226     return ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
227 }
228
229 static inline int is_snapshot(struct SheepdogInode *inode)
230 {
231     return !!inode->snap_ctime;
232 }
233
234 #undef dprintf
235 #ifdef DEBUG_SDOG
236 #define dprintf(fmt, args...)                                       \
237     do {                                                            \
238         fprintf(stdout, "%s %d: " fmt, __func__, __LINE__, ##args); \
239     } while (0)
240 #else
241 #define dprintf(fmt, args...)
242 #endif
243
244 typedef struct SheepdogAIOCB SheepdogAIOCB;
245
246 typedef struct AIOReq {
247     SheepdogAIOCB *aiocb;
248     unsigned int iov_offset;
249
250     uint64_t oid;
251     uint64_t base_oid;
252     uint64_t offset;
253     unsigned int data_len;
254     uint8_t flags;
255     uint32_t id;
256
257     QLIST_ENTRY(AIOReq) outstanding_aio_siblings;
258     QLIST_ENTRY(AIOReq) aioreq_siblings;
259 } AIOReq;
260
261 enum AIOCBState {
262     AIOCB_WRITE_UDATA,
263     AIOCB_READ_UDATA,
264 };
265
266 struct SheepdogAIOCB {
267     BlockDriverAIOCB common;
268
269     QEMUIOVector *qiov;
270
271     int64_t sector_num;
272     int nb_sectors;
273
274     int ret;
275     enum AIOCBState aiocb_type;
276
277     QEMUBH *bh;
278     void (*aio_done_func)(SheepdogAIOCB *);
279
280     int canceled;
281
282     QLIST_HEAD(aioreq_head, AIOReq) aioreq_head;
283 };
284
285 typedef struct BDRVSheepdogState {
286     SheepdogInode inode;
287
288     uint32_t min_dirty_data_idx;
289     uint32_t max_dirty_data_idx;
290
291     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
292     int is_snapshot;
293
294     char *addr;
295     char *port;
296     int fd;
297
298     uint32_t aioreq_seq_num;
299     QLIST_HEAD(outstanding_aio_head, AIOReq) outstanding_aio_head;
300 } BDRVSheepdogState;
301
302 static const char * sd_strerror(int err)
303 {
304     int i;
305
306     static const struct {
307         int err;
308         const char *desc;
309     } errors[] = {
310         {SD_RES_SUCCESS, "Success"},
311         {SD_RES_UNKNOWN, "Unknown error"},
312         {SD_RES_NO_OBJ, "No object found"},
313         {SD_RES_EIO, "I/O error"},
314         {SD_RES_VDI_EXIST, "VDI exists already"},
315         {SD_RES_INVALID_PARMS, "Invalid parameters"},
316         {SD_RES_SYSTEM_ERROR, "System error"},
317         {SD_RES_VDI_LOCKED, "VDI is already locked"},
318         {SD_RES_NO_VDI, "No vdi found"},
319         {SD_RES_NO_BASE_VDI, "No base VDI found"},
320         {SD_RES_VDI_READ, "Failed read the requested VDI"},
321         {SD_RES_VDI_WRITE, "Failed to write the requested VDI"},
322         {SD_RES_BASE_VDI_READ, "Failed to read the base VDI"},
323         {SD_RES_BASE_VDI_WRITE, "Failed to write the base VDI"},
324         {SD_RES_NO_TAG, "Failed to find the requested tag"},
325         {SD_RES_STARTUP, "The system is still booting"},
326         {SD_RES_VDI_NOT_LOCKED, "VDI isn't locked"},
327         {SD_RES_SHUTDOWN, "The system is shutting down"},
328         {SD_RES_NO_MEM, "Out of memory on the server"},
329         {SD_RES_FULL_VDI, "We already have the maximum vdis"},
330         {SD_RES_VER_MISMATCH, "Protocol version mismatch"},
331         {SD_RES_NO_SPACE, "Server has no space for new objects"},
332         {SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT, "Sheepdog is waiting for a format operation"},
333         {SD_RES_WAIT_FOR_JOIN, "Sheepdog is waiting for other nodes joining"},
334         {SD_RES_JOIN_FAILED, "Target node had failed to join sheepdog"},
335     };
336
337     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(errors); ++i) {
338         if (errors[i].err == err) {
339             return errors[i].desc;
340         }
341     }
342
343     return "Invalid error code";
344 }
345
346 /*
347  * Sheepdog I/O handling:
348  *
349  * 1. In the sd_aio_readv/writev, read/write requests are added to the
350  *    QEMU Bottom Halves.
351  *
352  * 2. In sd_readv_writev_bh_cb, the callbacks of BHs, we send the I/O
353  *    requests to the server and link the requests to the
354  *    outstanding_list in the BDRVSheepdogState.  we exits the
355  *    function without waiting for receiving the response.
356  *
357  * 3. We receive the response in aio_read_response, the fd handler to
358  *    the sheepdog connection.  If metadata update is needed, we send
359  *    the write request to the vdi object in sd_write_done, the write
360  *    completion function.  The AIOCB callback is not called until all
361  *    the requests belonging to the AIOCB are finished.
362  */
363
364 static inline AIOReq *alloc_aio_req(BDRVSheepdogState *s, SheepdogAIOCB *acb,
365                                     uint64_t oid, unsigned int data_len,
366                                     uint64_t offset, uint8_t flags,
367                                     uint64_t base_oid, unsigned int iov_offset)
368 {
369     AIOReq *aio_req;
370
371     aio_req = qemu_malloc(sizeof(*aio_req));
372     aio_req->aiocb = acb;
373     aio_req->iov_offset = iov_offset;
374     aio_req->oid = oid;
375     aio_req->base_oid = base_oid;
376     aio_req->offset = offset;
377     aio_req->data_len = data_len;
378     aio_req->flags = flags;
379     aio_req->id = s->aioreq_seq_num++;
380
381     QLIST_INSERT_HEAD(&s->outstanding_aio_head, aio_req,
382                       outstanding_aio_siblings);
383     QLIST_INSERT_HEAD(&acb->aioreq_head, aio_req, aioreq_siblings);
384
385     return aio_req;
386 }
387
388 static inline int free_aio_req(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req)
389 {
390     SheepdogAIOCB *acb = aio_req->aiocb;
391     QLIST_REMOVE(aio_req, outstanding_aio_siblings);
392     QLIST_REMOVE(aio_req, aioreq_siblings);
393     qemu_free(aio_req);
394
395     return !QLIST_EMPTY(&acb->aioreq_head);
396 }
397
398 static void sd_finish_aiocb(SheepdogAIOCB *acb)
399 {
400     if (!acb->canceled) {
401         acb->common.cb(acb->common.opaque, acb->ret);
402     }
403     qemu_aio_release(acb);
404 }
405
406 static void sd_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
407 {
408     SheepdogAIOCB *acb = (SheepdogAIOCB *)blockacb;
409
410     /*
411      * Sheepdog cannot cancel the requests which are already sent to
412      * the servers, so we just complete the request with -EIO here.
413      */
414     acb->common.cb(acb->common.opaque, -EIO);
415     acb->canceled = 1;
416 }
417
418 static AIOPool sd_aio_pool = {
419     .aiocb_size = sizeof(SheepdogAIOCB),
420     .cancel = sd_aio_cancel,
421 };
422
423 static SheepdogAIOCB *sd_aio_setup(BlockDriverState *bs, QEMUIOVector *qiov,
424                                    int64_t sector_num, int nb_sectors,
425                                    BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
426 {
427     SheepdogAIOCB *acb;
428
429     acb = qemu_aio_get(&sd_aio_pool, bs, cb, opaque);
430
431     acb->qiov = qiov;
432
433     acb->sector_num = sector_num;
434     acb->nb_sectors = nb_sectors;
435
436     acb->aio_done_func = NULL;
437     acb->canceled = 0;
438     acb->bh = NULL;
439     acb->ret = 0;
440     QLIST_INIT(&acb->aioreq_head);
441     return acb;
442 }
443
444 static int sd_schedule_bh(QEMUBHFunc *cb, SheepdogAIOCB *acb)
445 {
446     if (acb->bh) {
447         error_report("bug: %d %d", acb->aiocb_type, acb->aiocb_type);
448         return -EIO;
449     }
450
451     acb->bh = qemu_bh_new(cb, acb);
452     qemu_bh_schedule(acb->bh);
453     return 0;
454 }
455
456 #ifdef _WIN32
457
458 struct msghdr {
459     struct iovec *msg_iov;
460     size_t        msg_iovlen;
461 };
462
463 static ssize_t sendmsg(int s, const struct msghdr *msg, int flags)
464 {
465     size_t size = 0;
466     char *buf, *p;
467     int i, ret;
468
469     /* count the msg size */
470     for (i = 0; i < msg->msg_iovlen; i++) {
471         size += msg->msg_iov[i].iov_len;
472     }
473     buf = qemu_malloc(size);
474
475     p = buf;
476     for (i = 0; i < msg->msg_iovlen; i++) {
477         memcpy(p, msg->msg_iov[i].iov_base, msg->msg_iov[i].iov_len);
478         p += msg->msg_iov[i].iov_len;
479     }
480
481     ret = send(s, buf, size, flags);
482
483     qemu_free(buf);
484     return ret;
485 }
486
487 static ssize_t recvmsg(int s, struct msghdr *msg, int flags)
488 {
489     size_t size = 0;
490     char *buf, *p;
491     int i, ret;
492
493     /* count the msg size */
494     for (i = 0; i < msg->msg_iovlen; i++) {
495         size += msg->msg_iov[i].iov_len;
496     }
497     buf = qemu_malloc(size);
498
499     ret = qemu_recv(s, buf, size, flags);
500     if (ret < 0) {
501         goto out;
502     }
503
504     p = buf;
505     for (i = 0; i < msg->msg_iovlen; i++) {
506         memcpy(msg->msg_iov[i].iov_base, p, msg->msg_iov[i].iov_len);
507         p += msg->msg_iov[i].iov_len;
508     }
509 out:
510     qemu_free(buf);
511     return ret;
512 }
513
514 #endif
515
516 /*
517  * Send/recv data with iovec buffers
518  *
519  * This function send/recv data from/to the iovec buffer directly.
520  * The first `offset' bytes in the iovec buffer are skipped and next
521  * `len' bytes are used.
522  *
523  * For example,
524  *
525  *   do_send_recv(sockfd, iov, len, offset, 1);
526  *
527  * is equals to
528  *
529  *   char *buf = malloc(size);
530  *   iov_to_buf(iov, iovcnt, buf, offset, size);
531  *   send(sockfd, buf, size, 0);
532  *   free(buf);
533  */
534 static int do_send_recv(int sockfd, struct iovec *iov, int len, int offset,
535                         int write)
536 {
537     struct msghdr msg;
538     int ret, diff;
539
540     memset(&msg, 0, sizeof(msg));
541     msg.msg_iov = iov;
542     msg.msg_iovlen = 1;
543
544     len += offset;
545
546     while (iov->iov_len < len) {
547         len -= iov->iov_len;
548
549         iov++;
550         msg.msg_iovlen++;
551     }
552
553     diff = iov->iov_len - len;
554     iov->iov_len -= diff;
555
556     while (msg.msg_iov->iov_len <= offset) {
557         offset -= msg.msg_iov->iov_len;
558
559         msg.msg_iov++;
560         msg.msg_iovlen--;
561     }
562
563     msg.msg_iov->iov_base = (char *) msg.msg_iov->iov_base + offset;
564     msg.msg_iov->iov_len -= offset;
565
566     if (write) {
567         ret = sendmsg(sockfd, &msg, 0);
568     } else {
569         ret = recvmsg(sockfd, &msg, 0);
570     }
571
572     msg.msg_iov->iov_base = (char *) msg.msg_iov->iov_base - offset;
573     msg.msg_iov->iov_len += offset;
574
575     iov->iov_len += diff;
576     return ret;
577 }
578
579 static int connect_to_sdog(const char *addr, const char *port)
580 {
581     char hbuf[NI_MAXHOST], sbuf[NI_MAXSERV];
582     int fd, ret;
583     struct addrinfo hints, *res, *res0;
584
585     if (!addr) {
586         addr = SD_DEFAULT_ADDR;
587         port = SD_DEFAULT_PORT;
588     }
589
590     memset(&hints, 0, sizeof(hints));
591     hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
592
593     ret = getaddrinfo(addr, port, &hints, &res0);
594     if (ret) {
595         error_report("unable to get address info %s, %s",
596                      addr, strerror(errno));
597         return -1;
598     }
599
600     for (res = res0; res; res = res->ai_next) {
601         ret = getnameinfo(res->ai_addr, res->ai_addrlen, hbuf, sizeof(hbuf),
602                           sbuf, sizeof(sbuf), NI_NUMERICHOST | NI_NUMERICSERV);
603         if (ret) {
604             continue;
605         }
606
607         fd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);
608         if (fd < 0) {
609             continue;
610         }
611
612     reconnect:
613         ret = connect(fd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
614         if (ret < 0) {
615             if (errno == EINTR) {
616                 goto reconnect;
617             }
618             break;
619         }
620
621         dprintf("connected to %s:%s\n", addr, port);
622         goto success;
623     }
624     fd = -1;
625     error_report("failed connect to %s:%s", addr, port);
626 success:
627     freeaddrinfo(res0);
628     return fd;
629 }
630
631 static int do_readv_writev(int sockfd, struct iovec *iov, int len,
632                            int iov_offset, int write)
633 {
634     int ret;
635 again:
636     ret = do_send_recv(sockfd, iov, len, iov_offset, write);
637     if (ret < 0) {
638         if (errno == EINTR || errno == EAGAIN) {
639             goto again;
640         }
641         error_report("failed to recv a rsp, %s", strerror(errno));
642         return 1;
643     }
644
645     iov_offset += ret;
646     len -= ret;
647     if (len) {
648         goto again;
649     }
650
651     return 0;
652 }
653
654 static int do_readv(int sockfd, struct iovec *iov, int len, int iov_offset)
655 {
656     return do_readv_writev(sockfd, iov, len, iov_offset, 0);
657 }
658
659 static int do_writev(int sockfd, struct iovec *iov, int len, int iov_offset)
660 {
661     return do_readv_writev(sockfd, iov, len, iov_offset, 1);
662 }
663
664 static int do_read_write(int sockfd, void *buf, int len, int write)
665 {
666     struct iovec iov;
667
668     iov.iov_base = buf;
669     iov.iov_len = len;
670
671     return do_readv_writev(sockfd, &iov, len, 0, write);
672 }
673
674 static int do_read(int sockfd, void *buf, int len)
675 {
676     return do_read_write(sockfd, buf, len, 0);
677 }
678
679 static int do_write(int sockfd, void *buf, int len)
680 {
681     return do_read_write(sockfd, buf, len, 1);
682 }
683
684 static int send_req(int sockfd, SheepdogReq *hdr, void *data,
685                     unsigned int *wlen)
686 {
687     int ret;
688     struct iovec iov[2];
689
690     iov[0].iov_base = hdr;
691     iov[0].iov_len = sizeof(*hdr);
692
693     if (*wlen) {
694         iov[1].iov_base = data;
695         iov[1].iov_len = *wlen;
696     }
697
698     ret = do_writev(sockfd, iov, sizeof(*hdr) + *wlen, 0);
699     if (ret) {
700         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
701         ret = -1;
702     }
703
704     return ret;
705 }
706
707 static int do_req(int sockfd, SheepdogReq *hdr, void *data,
708                   unsigned int *wlen, unsigned int *rlen)
709 {
710     int ret;
711
712     ret = send_req(sockfd, hdr, data, wlen);
713     if (ret) {
714         ret = -1;
715         goto out;
716     }
717
718     ret = do_read(sockfd, hdr, sizeof(*hdr));
719     if (ret) {
720         error_report("failed to get a rsp, %s", strerror(errno));
721         ret = -1;
722         goto out;
723     }
724
725     if (*rlen > hdr->data_length) {
726         *rlen = hdr->data_length;
727     }
728
729     if (*rlen) {
730         ret = do_read(sockfd, data, *rlen);
731         if (ret) {
732             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
733             ret = -1;
734             goto out;
735         }
736     }
737     ret = 0;
738 out:
739     return ret;
740 }
741
742 static int add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
743                            struct iovec *iov, int niov, int create,
744                            enum AIOCBState aiocb_type);
745
746 /*
747  * This function searchs pending requests to the object `oid', and
748  * sends them.
749  */
750 static void send_pending_req(BDRVSheepdogState *s, uint64_t oid, uint32_t id)
751 {
752     AIOReq *aio_req, *next;
753     SheepdogAIOCB *acb;
754     int ret;
755
756     QLIST_FOREACH_SAFE(aio_req, &s->outstanding_aio_head,
757                        outstanding_aio_siblings, next) {
758         if (id == aio_req->id) {
759             continue;
760         }
761         if (aio_req->oid != oid) {
762             continue;
763         }
764
765         acb = aio_req->aiocb;
766         ret = add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov,
767                               acb->qiov->niov, 0, acb->aiocb_type);
768         if (ret < 0) {
769             error_report("add_aio_request is failed");
770             free_aio_req(s, aio_req);
771             if (QLIST_EMPTY(&acb->aioreq_head)) {
772                 sd_finish_aiocb(acb);
773             }
774         }
775     }
776 }
777
778 /*
779  * Receive responses of the I/O requests.
780  *
781  * This function is registered as a fd handler, and called from the
782  * main loop when s->fd is ready for reading responses.
783  */
784 static void aio_read_response(void *opaque)
785 {
786     SheepdogObjRsp rsp;
787     BDRVSheepdogState *s = opaque;
788     int fd = s->fd;
789     int ret;
790     AIOReq *aio_req = NULL;
791     SheepdogAIOCB *acb;
792     int rest;
793     unsigned long idx;
794
795     if (QLIST_EMPTY(&s->outstanding_aio_head)) {
796         return;
797     }
798
799     /* read a header */
800     ret = do_read(fd, &rsp, sizeof(rsp));
801     if (ret) {
802         error_report("failed to get the header, %s", strerror(errno));
803         return;
804     }
805
806     /* find the right aio_req from the outstanding_aio list */
807     QLIST_FOREACH(aio_req, &s->outstanding_aio_head, outstanding_aio_siblings) {
808         if (aio_req->id == rsp.id) {
809             break;
810         }
811     }
812     if (!aio_req) {
813         error_report("cannot find aio_req %x", rsp.id);
814         return;
815     }
816
817     acb = aio_req->aiocb;
818
819     switch (acb->aiocb_type) {
820     case AIOCB_WRITE_UDATA:
821         if (!is_data_obj(aio_req->oid)) {
822             break;
823         }
824         idx = data_oid_to_idx(aio_req->oid);
825
826         if (s->inode.data_vdi_id[idx] != s->inode.vdi_id) {
827             /*
828              * If the object is newly created one, we need to update
829              * the vdi object (metadata object).  min_dirty_data_idx
830              * and max_dirty_data_idx are changed to include updated
831              * index between them.
832              */
833             s->inode.data_vdi_id[idx] = s->inode.vdi_id;
834             s->max_dirty_data_idx = MAX(idx, s->max_dirty_data_idx);
835             s->min_dirty_data_idx = MIN(idx, s->min_dirty_data_idx);
836
837             /*
838              * Some requests may be blocked because simultaneous
839              * create requests are not allowed, so we search the
840              * pending requests here.
841              */
842             send_pending_req(s, vid_to_data_oid(s->inode.vdi_id, idx), rsp.id);
843         }
844         break;
845     case AIOCB_READ_UDATA:
846         ret = do_readv(fd, acb->qiov->iov, rsp.data_length,
847                        aio_req->iov_offset);
848         if (ret) {
849             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
850             return;
851         }
852         break;
853     }
854
855     if (rsp.result != SD_RES_SUCCESS) {
856         acb->ret = -EIO;
857         error_report("%s", sd_strerror(rsp.result));
858     }
859
860     rest = free_aio_req(s, aio_req);
861     if (!rest) {
862         /*
863          * We've finished all requests which belong to the AIOCB, so
864          * we can call the callback now.
865          */
866         acb->aio_done_func(acb);
867     }
868 }
869
870 static int aio_flush_request(void *opaque)
871 {
872     BDRVSheepdogState *s = opaque;
873
874     return !QLIST_EMPTY(&s->outstanding_aio_head);
875 }
876
877 #if !defined(SOL_TCP) || !defined(TCP_CORK)
878
879 static int set_cork(int fd, int v)
880 {
881     return 0;
882 }
883
884 #else
885
886 static int set_cork(int fd, int v)
887 {
888     return setsockopt(fd, SOL_TCP, TCP_CORK, &v, sizeof(v));
889 }
890
891 #endif
892
893 static int set_nodelay(int fd)
894 {
895     int ret, opt;
896
897     opt = 1;
898     ret = setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (char *)&opt, sizeof(opt));
899     return ret;
900 }
901
902 /*
903  * Return a socket discriptor to read/write objects.
904  *
905  * We cannot use this discriptor for other operations because
906  * the block driver may be on waiting response from the server.
907  */
908 static int get_sheep_fd(BDRVSheepdogState *s)
909 {
910     int ret, fd;
911
912     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
913     if (fd < 0) {
914         error_report("%s", strerror(errno));
915         return -1;
916     }
917
918     socket_set_nonblock(fd);
919
920     ret = set_nodelay(fd);
921     if (ret) {
922         error_report("%s", strerror(errno));
923         closesocket(fd);
924         return -1;
925     }
926
927     qemu_aio_set_fd_handler(fd, aio_read_response, NULL, aio_flush_request,
928                             NULL, s);
929     return fd;
930 }
931
932 /*
933  * Parse a filename
934  *
935  * filename must be one of the following formats:
936  *   1. [vdiname]
937  *   2. [vdiname]:[snapid]
938  *   3. [vdiname]:[tag]
939  *   4. [hostname]:[port]:[vdiname]
940  *   5. [hostname]:[port]:[vdiname]:[snapid]
941  *   6. [hostname]:[port]:[vdiname]:[tag]
942  *
943  * You can boot from the snapshot images by specifying `snapid` or
944  * `tag'.
945  *
946  * You can run VMs outside the Sheepdog cluster by specifying
947  * `hostname' and `port' (experimental).
948  */
949 static int parse_vdiname(BDRVSheepdogState *s, const char *filename,
950                          char *vdi, uint32_t *snapid, char *tag)
951 {
952     char *p, *q;
953     int nr_sep;
954
955     p = q = qemu_strdup(filename);
956
957     /* count the number of separators */
958     nr_sep = 0;
959     while (*p) {
960         if (*p == ':') {
961             nr_sep++;
962         }
963         p++;
964     }
965     p = q;
966
967     /* use the first two tokens as hostname and port number. */
968     if (nr_sep >= 2) {
969         s->addr = p;
970         p = strchr(p, ':');
971         *p++ = '\0';
972
973         s->port = p;
974         p = strchr(p, ':');
975         *p++ = '\0';
976     } else {
977         s->addr = NULL;
978         s->port = 0;
979     }
980
981     strncpy(vdi, p, SD_MAX_VDI_LEN);
982
983     p = strchr(vdi, ':');
984     if (p) {
985         *p++ = '\0';
986         *snapid = strtoul(p, NULL, 10);
987         if (*snapid == 0) {
988             strncpy(tag, p, SD_MAX_VDI_TAG_LEN);
989         }
990     } else {
991         *snapid = CURRENT_VDI_ID; /* search current vdi */
992     }
993
994     if (s->addr == NULL) {
995         qemu_free(q);
996     }
997
998     return 0;
999 }
1000
1001 static int find_vdi_name(BDRVSheepdogState *s, char *filename, uint32_t snapid,
1002                          char *tag, uint32_t *vid, int for_snapshot)
1003 {
1004     int ret, fd;
1005     SheepdogVdiReq hdr;
1006     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1007     unsigned int wlen, rlen = 0;
1008     char buf[SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1009
1010     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1011     if (fd < 0) {
1012         return -1;
1013     }
1014
1015     memset(buf, 0, sizeof(buf));
1016     strncpy(buf, filename, SD_MAX_VDI_LEN);
1017     strncpy(buf + SD_MAX_VDI_LEN, tag, SD_MAX_VDI_TAG_LEN);
1018
1019     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1020     if (for_snapshot) {
1021         hdr.opcode = SD_OP_GET_VDI_INFO;
1022     } else {
1023         hdr.opcode = SD_OP_LOCK_VDI;
1024     }
1025     wlen = SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN;
1026     hdr.proto_ver = SD_PROTO_VER;
1027     hdr.data_length = wlen;
1028     hdr.snapid = snapid;
1029     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1030
1031     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1032     if (ret) {
1033         ret = -1;
1034         goto out;
1035     }
1036
1037     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1038         error_report("cannot get vdi info, %s, %s %d %s",
1039                      sd_strerror(rsp->result), filename, snapid, tag);
1040         ret = -1;
1041         goto out;
1042     }
1043     *vid = rsp->vdi_id;
1044
1045     ret = 0;
1046 out:
1047     closesocket(fd);
1048     return ret;
1049 }
1050
1051 static int add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
1052                            struct iovec *iov, int niov, int create,
1053                            enum AIOCBState aiocb_type)
1054 {
1055     int nr_copies = s->inode.nr_copies;
1056     SheepdogObjReq hdr;
1057     unsigned int wlen;
1058     int ret;
1059     uint64_t oid = aio_req->oid;
1060     unsigned int datalen = aio_req->data_len;
1061     uint64_t offset = aio_req->offset;
1062     uint8_t flags = aio_req->flags;
1063     uint64_t old_oid = aio_req->base_oid;
1064
1065     if (!nr_copies) {
1066         error_report("bug");
1067     }
1068
1069     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1070
1071     if (aiocb_type == AIOCB_READ_UDATA) {
1072         wlen = 0;
1073         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
1074         hdr.flags = flags;
1075     } else if (create) {
1076         wlen = datalen;
1077         hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
1078         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
1079     } else {
1080         wlen = datalen;
1081         hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1082         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
1083     }
1084
1085     hdr.oid = oid;
1086     hdr.cow_oid = old_oid;
1087     hdr.copies = s->inode.nr_copies;
1088
1089     hdr.data_length = datalen;
1090     hdr.offset = offset;
1091
1092     hdr.id = aio_req->id;
1093
1094     set_cork(s->fd, 1);
1095
1096     /* send a header */
1097     ret = do_write(s->fd, &hdr, sizeof(hdr));
1098     if (ret) {
1099         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
1100         return -EIO;
1101     }
1102
1103     if (wlen) {
1104         ret = do_writev(s->fd, iov, wlen, aio_req->iov_offset);
1105         if (ret) {
1106             error_report("failed to send a data, %s", strerror(errno));
1107             return -EIO;
1108         }
1109     }
1110
1111     set_cork(s->fd, 0);
1112
1113     return 0;
1114 }
1115
1116 static int read_write_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1117                              unsigned int datalen, uint64_t offset,
1118                              int write, int create)
1119 {
1120     SheepdogObjReq hdr;
1121     SheepdogObjRsp *rsp = (SheepdogObjRsp *)&hdr;
1122     unsigned int wlen, rlen;
1123     int ret;
1124
1125     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1126
1127     if (write) {
1128         wlen = datalen;
1129         rlen = 0;
1130         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1131         if (create) {
1132             hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
1133         } else {
1134             hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1135         }
1136     } else {
1137         wlen = 0;
1138         rlen = datalen;
1139         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
1140     }
1141     hdr.oid = oid;
1142     hdr.data_length = datalen;
1143     hdr.offset = offset;
1144     hdr.copies = copies;
1145
1146     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1147     if (ret) {
1148         error_report("failed to send a request to the sheep");
1149         return -1;
1150     }
1151
1152     switch (rsp->result) {
1153     case SD_RES_SUCCESS:
1154         return 0;
1155     default:
1156         error_report("%s", sd_strerror(rsp->result));
1157         return -1;
1158     }
1159 }
1160
1161 static int read_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1162                        unsigned int datalen, uint64_t offset)
1163 {
1164     return read_write_object(fd, buf, oid, copies, datalen, offset, 0, 0);
1165 }
1166
1167 static int write_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1168                         unsigned int datalen, uint64_t offset, int create)
1169 {
1170     return read_write_object(fd, buf, oid, copies, datalen, offset, 1, create);
1171 }
1172
1173 static int sd_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
1174 {
1175     int ret, fd;
1176     uint32_t vid = 0;
1177     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1178     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1179     uint32_t snapid;
1180     char *buf = NULL;
1181
1182     strstart(filename, "sheepdog:", (const char **)&filename);
1183
1184     QLIST_INIT(&s->outstanding_aio_head);
1185     s->fd = -1;
1186
1187     memset(vdi, 0, sizeof(vdi));
1188     memset(tag, 0, sizeof(tag));
1189     if (parse_vdiname(s, filename, vdi, &snapid, tag) < 0) {
1190         goto out;
1191     }
1192     s->fd = get_sheep_fd(s);
1193     if (s->fd < 0) {
1194         goto out;
1195     }
1196
1197     ret = find_vdi_name(s, vdi, snapid, tag, &vid, 0);
1198     if (ret) {
1199         goto out;
1200     }
1201
1202     if (snapid) {
1203         dprintf("%" PRIx32 " snapshot inode was open.\n", vid);
1204         s->is_snapshot = 1;
1205     }
1206
1207     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1208     if (fd < 0) {
1209         error_report("failed to connect");
1210         goto out;
1211     }
1212
1213     buf = qemu_malloc(SD_INODE_SIZE);
1214     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), 0, SD_INODE_SIZE, 0);
1215
1216     closesocket(fd);
1217
1218     if (ret) {
1219         goto out;
1220     }
1221
1222     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1223     s->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
1224     s->max_dirty_data_idx = 0;
1225
1226     bs->total_sectors = s->inode.vdi_size / SECTOR_SIZE;
1227     strncpy(s->name, vdi, sizeof(s->name));
1228     qemu_free(buf);
1229     return 0;
1230 out:
1231     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
1232     if (s->fd >= 0) {
1233         closesocket(s->fd);
1234     }
1235     qemu_free(buf);
1236     return -1;
1237 }
1238
1239 static int do_sd_create(char *filename, int64_t vdi_size,
1240                         uint32_t base_vid, uint32_t *vdi_id, int snapshot,
1241                         const char *addr, const char *port)
1242 {
1243     SheepdogVdiReq hdr;
1244     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1245     int fd, ret;
1246     unsigned int wlen, rlen = 0;
1247     char buf[SD_MAX_VDI_LEN];
1248
1249     fd = connect_to_sdog(addr, port);
1250     if (fd < 0) {
1251         return -EIO;
1252     }
1253
1254     memset(buf, 0, sizeof(buf));
1255     strncpy(buf, filename, SD_MAX_VDI_LEN);
1256
1257     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1258     hdr.opcode = SD_OP_NEW_VDI;
1259     hdr.base_vdi_id = base_vid;
1260
1261     wlen = SD_MAX_VDI_LEN;
1262
1263     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1264     hdr.snapid = snapshot;
1265
1266     hdr.data_length = wlen;
1267     hdr.vdi_size = vdi_size;
1268
1269     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1270
1271     closesocket(fd);
1272
1273     if (ret) {
1274         return -EIO;
1275     }
1276
1277     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1278         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), filename);
1279         return -EIO;
1280     }
1281
1282     if (vdi_id) {
1283         *vdi_id = rsp->vdi_id;
1284     }
1285
1286     return 0;
1287 }
1288
1289 static int sd_prealloc(const char *filename)
1290 {
1291     BlockDriverState *bs = NULL;
1292     uint32_t idx, max_idx;
1293     int64_t vdi_size;
1294     void *buf = qemu_mallocz(SD_DATA_OBJ_SIZE);
1295     int ret;
1296
1297     ret = bdrv_file_open(&bs, filename, BDRV_O_RDWR);
1298     if (ret < 0) {
1299         goto out;
1300     }
1301
1302     vdi_size = bdrv_getlength(bs);
1303     if (vdi_size < 0) {
1304         ret = vdi_size;
1305         goto out;
1306     }
1307     max_idx = DIV_ROUND_UP(vdi_size, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1308
1309     for (idx = 0; idx < max_idx; idx++) {
1310         /*
1311          * The created image can be a cloned image, so we need to read
1312          * a data from the source image.
1313          */
1314         ret = bdrv_pread(bs, idx * SD_DATA_OBJ_SIZE, buf, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1315         if (ret < 0) {
1316             goto out;
1317         }
1318         ret = bdrv_pwrite(bs, idx * SD_DATA_OBJ_SIZE, buf, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1319         if (ret < 0) {
1320             goto out;
1321         }
1322     }
1323 out:
1324     if (bs) {
1325         bdrv_delete(bs);
1326     }
1327     qemu_free(buf);
1328
1329     return ret;
1330 }
1331
1332 static int sd_create(const char *filename, QEMUOptionParameter *options)
1333 {
1334     int ret;
1335     uint32_t vid = 0, base_vid = 0;
1336     int64_t vdi_size = 0;
1337     char *backing_file = NULL;
1338     BDRVSheepdogState s;
1339     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1340     uint32_t snapid;
1341     int prealloc = 0;
1342     const char *vdiname;
1343
1344     strstart(filename, "sheepdog:", &vdiname);
1345
1346     memset(&s, 0, sizeof(s));
1347     memset(vdi, 0, sizeof(vdi));
1348     memset(tag, 0, sizeof(tag));
1349     if (parse_vdiname(&s, vdiname, vdi, &snapid, tag) < 0) {
1350         error_report("invalid filename");
1351         return -EINVAL;
1352     }
1353
1354     while (options && options->name) {
1355         if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_SIZE)) {
1356             vdi_size = options->value.n;
1357         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_BACKING_FILE)) {
1358             backing_file = options->value.s;
1359         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_PREALLOC)) {
1360             if (!options->value.s || !strcmp(options->value.s, "off")) {
1361                 prealloc = 0;
1362             } else if (!strcmp(options->value.s, "full")) {
1363                 prealloc = 1;
1364             } else {
1365                 error_report("Invalid preallocation mode: '%s'",
1366                              options->value.s);
1367                 return -EINVAL;
1368             }
1369         }
1370         options++;
1371     }
1372
1373     if (vdi_size > SD_MAX_VDI_SIZE) {
1374         error_report("too big image size");
1375         return -EINVAL;
1376     }
1377
1378     if (backing_file) {
1379         BlockDriverState *bs;
1380         BDRVSheepdogState *s;
1381         BlockDriver *drv;
1382
1383         /* Currently, only Sheepdog backing image is supported. */
1384         drv = bdrv_find_protocol(backing_file);
1385         if (!drv || strcmp(drv->protocol_name, "sheepdog") != 0) {
1386             error_report("backing_file must be a sheepdog image");
1387             return -EINVAL;
1388         }
1389
1390         ret = bdrv_file_open(&bs, backing_file, 0);
1391         if (ret < 0)
1392             return -EIO;
1393
1394         s = bs->opaque;
1395
1396         if (!is_snapshot(&s->inode)) {
1397             error_report("cannot clone from a non snapshot vdi");
1398             bdrv_delete(bs);
1399             return -EINVAL;
1400         }
1401
1402         base_vid = s->inode.vdi_id;
1403         bdrv_delete(bs);
1404     }
1405
1406     ret = do_sd_create(vdi, vdi_size, base_vid, &vid, 0, s.addr, s.port);
1407     if (!prealloc || ret) {
1408         return ret;
1409     }
1410
1411     return sd_prealloc(filename);
1412 }
1413
1414 static void sd_close(BlockDriverState *bs)
1415 {
1416     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1417     SheepdogVdiReq hdr;
1418     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1419     unsigned int wlen, rlen = 0;
1420     int fd, ret;
1421
1422     dprintf("%s\n", s->name);
1423
1424     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1425     if (fd < 0) {
1426         return;
1427     }
1428
1429     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1430
1431     hdr.opcode = SD_OP_RELEASE_VDI;
1432     wlen = strlen(s->name) + 1;
1433     hdr.data_length = wlen;
1434     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1435
1436     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, s->name, &wlen, &rlen);
1437
1438     closesocket(fd);
1439
1440     if (!ret && rsp->result != SD_RES_SUCCESS &&
1441         rsp->result != SD_RES_VDI_NOT_LOCKED) {
1442         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), s->name);
1443     }
1444
1445     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL);
1446     closesocket(s->fd);
1447     qemu_free(s->addr);
1448 }
1449
1450 static int64_t sd_getlength(BlockDriverState *bs)
1451 {
1452     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1453
1454     return s->inode.vdi_size;
1455 }
1456
1457 static int sd_truncate(BlockDriverState *bs, int64_t offset)
1458 {
1459     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1460     int ret, fd;
1461     unsigned int datalen;
1462
1463     if (offset < s->inode.vdi_size) {
1464         error_report("shrinking is not supported");
1465         return -EINVAL;
1466     } else if (offset > SD_MAX_VDI_SIZE) {
1467         error_report("too big image size");
1468         return -EINVAL;
1469     }
1470
1471     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1472     if (fd < 0) {
1473         return -EIO;
1474     }
1475
1476     /* we don't need to update entire object */
1477     datalen = SD_INODE_SIZE - sizeof(s->inode.data_vdi_id);
1478     s->inode.vdi_size = offset;
1479     ret = write_object(fd, (char *)&s->inode, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1480                        s->inode.nr_copies, datalen, 0, 0);
1481     close(fd);
1482
1483     if (ret < 0) {
1484         error_report("failed to update an inode.");
1485         return -EIO;
1486     }
1487
1488     return 0;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * This function is called after writing data objects.  If we need to
1493  * update metadata, this sends a write request to the vdi object.
1494  * Otherwise, this calls the AIOCB callback.
1495  */
1496 static void sd_write_done(SheepdogAIOCB *acb)
1497 {
1498     int ret;
1499     BDRVSheepdogState *s = acb->common.bs->opaque;
1500     struct iovec iov;
1501     AIOReq *aio_req;
1502     uint32_t offset, data_len, mn, mx;
1503
1504     mn = s->min_dirty_data_idx;
1505     mx = s->max_dirty_data_idx;
1506     if (mn <= mx) {
1507         /* we need to update the vdi object. */
1508         offset = sizeof(s->inode) - sizeof(s->inode.data_vdi_id) +
1509             mn * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
1510         data_len = (mx - mn + 1) * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
1511
1512         s->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
1513         s->max_dirty_data_idx = 0;
1514
1515         iov.iov_base = &s->inode;
1516         iov.iov_len = sizeof(s->inode);
1517         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1518                                 data_len, offset, 0, 0, offset);
1519         ret = add_aio_request(s, aio_req, &iov, 1, 0, AIOCB_WRITE_UDATA);
1520         if (ret) {
1521             free_aio_req(s, aio_req);
1522             acb->ret = -EIO;
1523             goto out;
1524         }
1525
1526         acb->aio_done_func = sd_finish_aiocb;
1527         acb->aiocb_type = AIOCB_WRITE_UDATA;
1528         return;
1529     }
1530 out:
1531     sd_finish_aiocb(acb);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Create a writable VDI from a snapshot
1536  */
1537 static int sd_create_branch(BDRVSheepdogState *s)
1538 {
1539     int ret, fd;
1540     uint32_t vid;
1541     char *buf;
1542
1543     dprintf("%" PRIx32 " is snapshot.\n", s->inode.vdi_id);
1544
1545     buf = qemu_malloc(SD_INODE_SIZE);
1546
1547     ret = do_sd_create(s->name, s->inode.vdi_size, s->inode.vdi_id, &vid, 1,
1548                        s->addr, s->port);
1549     if (ret) {
1550         goto out;
1551     }
1552
1553     dprintf("%" PRIx32 " is created.\n", vid);
1554
1555     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1556     if (fd < 0) {
1557         error_report("failed to connect");
1558         goto out;
1559     }
1560
1561     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), s->inode.nr_copies,
1562                       SD_INODE_SIZE, 0);
1563
1564     closesocket(fd);
1565
1566     if (ret < 0) {
1567         goto out;
1568     }
1569
1570     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1571
1572     s->is_snapshot = 0;
1573     ret = 0;
1574     dprintf("%" PRIx32 " was newly created.\n", s->inode.vdi_id);
1575
1576 out:
1577     qemu_free(buf);
1578
1579     return ret;
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Send I/O requests to the server.
1584  *
1585  * This function sends requests to the server, links the requests to
1586  * the outstanding_list in BDRVSheepdogState, and exits without
1587  * waiting the response.  The responses are received in the
1588  * `aio_read_response' function which is called from the main loop as
1589  * a fd handler.
1590  */
1591 static void sd_readv_writev_bh_cb(void *p)
1592 {
1593     SheepdogAIOCB *acb = p;
1594     int ret = 0;
1595     unsigned long len, done = 0, total = acb->nb_sectors * SECTOR_SIZE;
1596     unsigned long idx = acb->sector_num * SECTOR_SIZE / SD_DATA_OBJ_SIZE;
1597     uint64_t oid;
1598     uint64_t offset = (acb->sector_num * SECTOR_SIZE) % SD_DATA_OBJ_SIZE;
1599     BDRVSheepdogState *s = acb->common.bs->opaque;
1600     SheepdogInode *inode = &s->inode;
1601     AIOReq *aio_req;
1602
1603     qemu_bh_delete(acb->bh);
1604     acb->bh = NULL;
1605
1606     if (acb->aiocb_type == AIOCB_WRITE_UDATA && s->is_snapshot) {
1607         /*
1608          * In the case we open the snapshot VDI, Sheepdog creates the
1609          * writable VDI when we do a write operation first.
1610          */
1611         ret = sd_create_branch(s);
1612         if (ret) {
1613             acb->ret = -EIO;
1614             goto out;
1615         }
1616     }
1617
1618     while (done != total) {
1619         uint8_t flags = 0;
1620         uint64_t old_oid = 0;
1621         int create = 0;
1622
1623         oid = vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx);
1624
1625         len = MIN(total - done, SD_DATA_OBJ_SIZE - offset);
1626
1627         if (!inode->data_vdi_id[idx]) {
1628             if (acb->aiocb_type == AIOCB_READ_UDATA) {
1629                 goto done;
1630             }
1631
1632             create = 1;
1633         } else if (acb->aiocb_type == AIOCB_WRITE_UDATA
1634                    && !is_data_obj_writable(inode, idx)) {
1635             /* Copy-On-Write */
1636             create = 1;
1637             old_oid = oid;
1638             flags = SD_FLAG_CMD_COW;
1639         }
1640
1641         if (create) {
1642             dprintf("update ino (%" PRIu32") %" PRIu64 " %" PRIu64
1643                     " %" PRIu64 "\n", inode->vdi_id, oid,
1644                     vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx), idx);
1645             oid = vid_to_data_oid(inode->vdi_id, idx);
1646             dprintf("new oid %lx\n", oid);
1647         }
1648
1649         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, oid, len, offset, flags, old_oid, done);
1650
1651         if (create) {
1652             AIOReq *areq;
1653             QLIST_FOREACH(areq, &s->outstanding_aio_head,
1654                           outstanding_aio_siblings) {
1655                 if (areq == aio_req) {
1656                     continue;
1657                 }
1658                 if (areq->oid == oid) {
1659                     /*
1660                      * Sheepdog cannot handle simultaneous create
1661                      * requests to the same object.  So we cannot send
1662                      * the request until the previous request
1663                      * finishes.
1664                      */
1665                     aio_req->flags = 0;
1666                     aio_req->base_oid = 0;
1667                     goto done;
1668                 }
1669             }
1670         }
1671
1672         ret = add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
1673                               create, acb->aiocb_type);
1674         if (ret < 0) {
1675             error_report("add_aio_request is failed");
1676             free_aio_req(s, aio_req);
1677             acb->ret = -EIO;
1678             goto out;
1679         }
1680     done:
1681         offset = 0;
1682         idx++;
1683         done += len;
1684     }
1685 out:
1686     if (QLIST_EMPTY(&acb->aioreq_head)) {
1687         sd_finish_aiocb(acb);
1688     }
1689 }
1690
1691 static BlockDriverAIOCB *sd_aio_writev(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1692                                        QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
1693                                        BlockDriverCompletionFunc *cb,
1694                                        void *opaque)
1695 {
1696     SheepdogAIOCB *acb;
1697
1698     if (bs->growable && sector_num + nb_sectors > bs->total_sectors) {
1699         /* TODO: shouldn't block here */
1700         if (sd_truncate(bs, (sector_num + nb_sectors) * SECTOR_SIZE) < 0) {
1701             return NULL;
1702         }
1703         bs->total_sectors = sector_num + nb_sectors;
1704     }
1705
1706     acb = sd_aio_setup(bs, qiov, sector_num, nb_sectors, cb, opaque);
1707     acb->aio_done_func = sd_write_done;
1708     acb->aiocb_type = AIOCB_WRITE_UDATA;
1709
1710     sd_schedule_bh(sd_readv_writev_bh_cb, acb);
1711     return &acb->common;
1712 }
1713
1714 static BlockDriverAIOCB *sd_aio_readv(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1715                                       QEMUIOVector *qiov, int nb_sectors,
1716                                       BlockDriverCompletionFunc *cb,
1717                                       void *opaque)
1718 {
1719     SheepdogAIOCB *acb;
1720     int i;
1721
1722     acb = sd_aio_setup(bs, qiov, sector_num, nb_sectors, cb, opaque);
1723     acb->aiocb_type = AIOCB_READ_UDATA;
1724     acb->aio_done_func = sd_finish_aiocb;
1725
1726     /*
1727      * TODO: we can do better; we don't need to initialize
1728      * blindly.
1729      */
1730     for (i = 0; i < qiov->niov; i++) {
1731         memset(qiov->iov[i].iov_base, 0, qiov->iov[i].iov_len);
1732     }
1733
1734     sd_schedule_bh(sd_readv_writev_bh_cb, acb);
1735     return &acb->common;
1736 }
1737
1738 static int sd_snapshot_create(BlockDriverState *bs, QEMUSnapshotInfo *sn_info)
1739 {
1740     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1741     int ret, fd;
1742     uint32_t new_vid;
1743     SheepdogInode *inode;
1744     unsigned int datalen;
1745
1746     dprintf("sn_info: name %s id_str %s s: name %s vm_state_size %d "
1747             "is_snapshot %d\n", sn_info->name, sn_info->id_str,
1748             s->name, sn_info->vm_state_size, s->is_snapshot);
1749
1750     if (s->is_snapshot) {
1751         error_report("You can't create a snapshot of a snapshot VDI, "
1752                      "%s (%" PRIu32 ").", s->name, s->inode.vdi_id);
1753
1754         return -EINVAL;
1755     }
1756
1757     dprintf("%s %s\n", sn_info->name, sn_info->id_str);
1758
1759     s->inode.vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
1760     s->inode.vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
1761     strncpy(s->inode.tag, sn_info->name, sizeof(s->inode.tag));
1762     /* we don't need to update entire object */
1763     datalen = SD_INODE_SIZE - sizeof(s->inode.data_vdi_id);
1764
1765     /* refresh inode. */
1766     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1767     if (fd < 0) {
1768         ret = -EIO;
1769         goto cleanup;
1770     }
1771
1772     ret = write_object(fd, (char *)&s->inode, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1773                        s->inode.nr_copies, datalen, 0, 0);
1774     if (ret < 0) {
1775         error_report("failed to write snapshot's inode.");
1776         ret = -EIO;
1777         goto cleanup;
1778     }
1779
1780     ret = do_sd_create(s->name, s->inode.vdi_size, s->inode.vdi_id, &new_vid, 1,
1781                        s->addr, s->port);
1782     if (ret < 0) {
1783         error_report("failed to create inode for snapshot. %s",
1784                      strerror(errno));
1785         ret = -EIO;
1786         goto cleanup;
1787     }
1788
1789     inode = (SheepdogInode *)qemu_malloc(datalen);
1790
1791     ret = read_object(fd, (char *)inode, vid_to_vdi_oid(new_vid),
1792                       s->inode.nr_copies, datalen, 0);
1793
1794     if (ret < 0) {
1795         error_report("failed to read new inode info. %s", strerror(errno));
1796         ret = -EIO;
1797         goto cleanup;
1798     }
1799
1800     memcpy(&s->inode, inode, datalen);
1801     dprintf("s->inode: name %s snap_id %x oid %x\n",
1802             s->inode.name, s->inode.snap_id, s->inode.vdi_id);
1803
1804 cleanup:
1805     closesocket(fd);
1806     return ret;
1807 }
1808
1809 static int sd_snapshot_goto(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
1810 {
1811     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1812     BDRVSheepdogState *old_s;
1813     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1814     char *buf = NULL;
1815     uint32_t vid;
1816     uint32_t snapid = 0;
1817     int ret = -ENOENT, fd;
1818
1819     old_s = qemu_malloc(sizeof(BDRVSheepdogState));
1820
1821     memcpy(old_s, s, sizeof(BDRVSheepdogState));
1822
1823     memset(vdi, 0, sizeof(vdi));
1824     strncpy(vdi, s->name, sizeof(vdi));
1825
1826     memset(tag, 0, sizeof(tag));
1827     snapid = strtoul(snapshot_id, NULL, 10);
1828     if (!snapid) {
1829         strncpy(tag, s->name, sizeof(tag));
1830     }
1831
1832     ret = find_vdi_name(s, vdi, snapid, tag, &vid, 1);
1833     if (ret) {
1834         error_report("Failed to find_vdi_name");
1835         ret = -ENOENT;
1836         goto out;
1837     }
1838
1839     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1840     if (fd < 0) {
1841         error_report("failed to connect");
1842         goto out;
1843     }
1844
1845     buf = qemu_malloc(SD_INODE_SIZE);
1846     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), s->inode.nr_copies,
1847                       SD_INODE_SIZE, 0);
1848
1849     closesocket(fd);
1850
1851     if (ret) {
1852         ret = -ENOENT;
1853         goto out;
1854     }
1855
1856     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1857
1858     if (!s->inode.vm_state_size) {
1859         error_report("Invalid snapshot");
1860         ret = -ENOENT;
1861         goto out;
1862     }
1863
1864     s->is_snapshot = 1;
1865
1866     qemu_free(buf);
1867     qemu_free(old_s);
1868
1869     return 0;
1870 out:
1871     /* recover bdrv_sd_state */
1872     memcpy(s, old_s, sizeof(BDRVSheepdogState));
1873     qemu_free(buf);
1874     qemu_free(old_s);
1875
1876     error_report("failed to open. recover old bdrv_sd_state.");
1877
1878     return ret;
1879 }
1880
1881 static int sd_snapshot_delete(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
1882 {
1883     /* FIXME: Delete specified snapshot id.  */
1884     return 0;
1885 }
1886
1887 static int sd_snapshot_list(BlockDriverState *bs, QEMUSnapshotInfo **psn_tab)
1888 {
1889     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1890     SheepdogReq req;
1891     int fd, nr = 1024, ret, max = BITS_TO_LONGS(SD_NR_VDIS) * sizeof(long);
1892     QEMUSnapshotInfo *sn_tab = NULL;
1893     unsigned wlen, rlen;
1894     int found = 0;
1895     static SheepdogInode inode;
1896     unsigned long *vdi_inuse;
1897     unsigned int start_nr;
1898     uint64_t hval;
1899     uint32_t vid;
1900
1901     vdi_inuse = qemu_malloc(max);
1902
1903     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1904     if (fd < 0) {
1905         goto out;
1906     }
1907
1908     rlen = max;
1909     wlen = 0;
1910
1911     memset(&req, 0, sizeof(req));
1912
1913     req.opcode = SD_OP_READ_VDIS;
1914     req.data_length = max;
1915
1916     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&req, vdi_inuse, &wlen, &rlen);
1917
1918     closesocket(fd);
1919     if (ret) {
1920         goto out;
1921     }
1922
1923     sn_tab = qemu_mallocz(nr * sizeof(*sn_tab));
1924
1925     /* calculate a vdi id with hash function */
1926     hval = fnv_64a_buf(s->name, strlen(s->name), FNV1A_64_INIT);
1927     start_nr = hval & (SD_NR_VDIS - 1);
1928
1929     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1930     if (fd < 0) {
1931         error_report("failed to connect");
1932         goto out;
1933     }
1934
1935     for (vid = start_nr; found < nr; vid = (vid + 1) % SD_NR_VDIS) {
1936         if (!test_bit(vid, vdi_inuse)) {
1937             break;
1938         }
1939
1940         /* we don't need to read entire object */
1941         ret = read_object(fd, (char *)&inode, vid_to_vdi_oid(vid),
1942                           0, SD_INODE_SIZE - sizeof(inode.data_vdi_id), 0);
1943
1944         if (ret) {
1945             continue;
1946         }
1947
1948         if (!strcmp(inode.name, s->name) && is_snapshot(&inode)) {
1949             sn_tab[found].date_sec = inode.snap_ctime >> 32;
1950             sn_tab[found].date_nsec = inode.snap_ctime & 0xffffffff;
1951             sn_tab[found].vm_state_size = inode.vm_state_size;
1952             sn_tab[found].vm_clock_nsec = inode.vm_clock_nsec;
1953
1954             snprintf(sn_tab[found].id_str, sizeof(sn_tab[found].id_str), "%u",
1955                      inode.snap_id);
1956             strncpy(sn_tab[found].name, inode.tag,
1957                     MIN(sizeof(sn_tab[found].name), sizeof(inode.tag)));
1958             found++;
1959         }
1960     }
1961
1962     closesocket(fd);
1963 out:
1964     *psn_tab = sn_tab;
1965
1966     qemu_free(vdi_inuse);
1967
1968     return found;
1969 }
1970
1971 static int do_load_save_vmstate(BDRVSheepdogState *s, uint8_t *data,
1972                                 int64_t pos, int size, int load)
1973 {
1974     int fd, create;
1975     int ret = 0;
1976     unsigned int data_len;
1977     uint64_t vmstate_oid;
1978     uint32_t vdi_index;
1979     uint64_t offset;
1980
1981     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1982     if (fd < 0) {
1983         ret = -EIO;
1984         goto cleanup;
1985     }
1986
1987     while (size) {
1988         vdi_index = pos / SD_DATA_OBJ_SIZE;
1989         offset = pos % SD_DATA_OBJ_SIZE;
1990
1991         data_len = MIN(size, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1992
1993         vmstate_oid = vid_to_vmstate_oid(s->inode.vdi_id, vdi_index);
1994
1995         create = (offset == 0);
1996         if (load) {
1997             ret = read_object(fd, (char *)data, vmstate_oid,
1998                               s->inode.nr_copies, data_len, offset);
1999         } else {
2000             ret = write_object(fd, (char *)data, vmstate_oid,
2001                                s->inode.nr_copies, data_len, offset, create);
2002         }
2003
2004         if (ret < 0) {
2005             error_report("failed to save vmstate %s", strerror(errno));
2006             ret = -EIO;
2007             goto cleanup;
2008         }
2009
2010         pos += data_len;
2011         size -= data_len;
2012         ret += data_len;
2013     }
2014 cleanup:
2015     closesocket(fd);
2016     return ret;
2017 }
2018
2019 static int sd_save_vmstate(BlockDriverState *bs, const uint8_t *data,
2020                            int64_t pos, int size)
2021 {
2022     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2023
2024     return do_load_save_vmstate(s, (uint8_t *)data, pos, size, 0);
2025 }
2026
2027 static int sd_load_vmstate(BlockDriverState *bs, uint8_t *data,
2028                            int64_t pos, int size)
2029 {
2030     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2031
2032     return do_load_save_vmstate(s, data, pos, size, 1);
2033 }
2034
2035
2036 static QEMUOptionParameter sd_create_options[] = {
2037     {
2038         .name = BLOCK_OPT_SIZE,
2039         .type = OPT_SIZE,
2040         .help = "Virtual disk size"
2041     },
2042     {
2043         .name = BLOCK_OPT_BACKING_FILE,
2044         .type = OPT_STRING,
2045         .help = "File name of a base image"
2046     },
2047     {
2048         .name = BLOCK_OPT_PREALLOC,
2049         .type = OPT_STRING,
2050         .help = "Preallocation mode (allowed values: off, full)"
2051     },
2052     { NULL }
2053 };
2054
2055 BlockDriver bdrv_sheepdog = {
2056     .format_name    = "sheepdog",
2057     .protocol_name  = "sheepdog",
2058     .instance_size  = sizeof(BDRVSheepdogState),
2059     .bdrv_file_open = sd_open,
2060     .bdrv_close     = sd_close,
2061     .bdrv_create    = sd_create,
2062     .bdrv_getlength = sd_getlength,
2063     .bdrv_truncate  = sd_truncate,
2064
2065     .bdrv_aio_readv     = sd_aio_readv,
2066     .bdrv_aio_writev    = sd_aio_writev,
2067
2068     .bdrv_snapshot_create   = sd_snapshot_create,
2069     .bdrv_snapshot_goto     = sd_snapshot_goto,
2070     .bdrv_snapshot_delete   = sd_snapshot_delete,
2071     .bdrv_snapshot_list     = sd_snapshot_list,
2072
2073     .bdrv_save_vmstate  = sd_save_vmstate,
2074     .bdrv_load_vmstate  = sd_load_vmstate,
2075
2076     .create_options = sd_create_options,
2077 };
2078
2079 static void bdrv_sheepdog_init(void)
2080 {
2081     bdrv_register(&bdrv_sheepdog);
2082 }
2083 block_init(bdrv_sheepdog_init);
This page took 0.144672 seconds and 4 git commands to generate.