]> Git Repo - qemu.git/blob - block/sheepdog.c
sheepdog: pass oid directly to send_pending_req()
[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  * Contributions after 2012-01-13 are licensed under the terms of the
12  * GNU GPL, version 2 or (at your option) any later version.
13  */
14
15 #include "qemu-common.h"
16 #include "qemu/error-report.h"
17 #include "qemu/sockets.h"
18 #include "block/block_int.h"
19 #include "qemu/bitops.h"
20
21 #define SD_PROTO_VER 0x01
22
23 #define SD_DEFAULT_ADDR "localhost"
24 #define SD_DEFAULT_PORT "7000"
25
26 #define SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ  0x01
27 #define SD_OP_READ_OBJ       0x02
28 #define SD_OP_WRITE_OBJ      0x03
29
30 #define SD_OP_NEW_VDI        0x11
31 #define SD_OP_LOCK_VDI       0x12
32 #define SD_OP_RELEASE_VDI    0x13
33 #define SD_OP_GET_VDI_INFO   0x14
34 #define SD_OP_READ_VDIS      0x15
35 #define SD_OP_FLUSH_VDI      0x16
36
37 #define SD_FLAG_CMD_WRITE    0x01
38 #define SD_FLAG_CMD_COW      0x02
39 #define SD_FLAG_CMD_CACHE    0x04
40
41 #define SD_RES_SUCCESS       0x00 /* Success */
42 #define SD_RES_UNKNOWN       0x01 /* Unknown error */
43 #define SD_RES_NO_OBJ        0x02 /* No object found */
44 #define SD_RES_EIO           0x03 /* I/O error */
45 #define SD_RES_VDI_EXIST     0x04 /* Vdi exists already */
46 #define SD_RES_INVALID_PARMS 0x05 /* Invalid parameters */
47 #define SD_RES_SYSTEM_ERROR  0x06 /* System error */
48 #define SD_RES_VDI_LOCKED    0x07 /* Vdi is locked */
49 #define SD_RES_NO_VDI        0x08 /* No vdi found */
50 #define SD_RES_NO_BASE_VDI   0x09 /* No base vdi found */
51 #define SD_RES_VDI_READ      0x0A /* Cannot read requested vdi */
52 #define SD_RES_VDI_WRITE     0x0B /* Cannot write requested vdi */
53 #define SD_RES_BASE_VDI_READ 0x0C /* Cannot read base vdi */
54 #define SD_RES_BASE_VDI_WRITE   0x0D /* Cannot write base vdi */
55 #define SD_RES_NO_TAG        0x0E /* Requested tag is not found */
56 #define SD_RES_STARTUP       0x0F /* Sheepdog is on starting up */
57 #define SD_RES_VDI_NOT_LOCKED   0x10 /* Vdi is not locked */
58 #define SD_RES_SHUTDOWN      0x11 /* Sheepdog is shutting down */
59 #define SD_RES_NO_MEM        0x12 /* Cannot allocate memory */
60 #define SD_RES_FULL_VDI      0x13 /* we already have the maximum vdis */
61 #define SD_RES_VER_MISMATCH  0x14 /* Protocol version mismatch */
62 #define SD_RES_NO_SPACE      0x15 /* Server has no room for new objects */
63 #define SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT  0x16 /* Waiting for a format operation */
64 #define SD_RES_WAIT_FOR_JOIN    0x17 /* Waiting for other nodes joining */
65 #define SD_RES_JOIN_FAILED   0x18 /* Target node had failed to join sheepdog */
66
67 /*
68  * Object ID rules
69  *
70  *  0 - 19 (20 bits): data object space
71  * 20 - 31 (12 bits): reserved data object space
72  * 32 - 55 (24 bits): vdi object space
73  * 56 - 59 ( 4 bits): reserved vdi object space
74  * 60 - 63 ( 4 bits): object type identifier space
75  */
76
77 #define VDI_SPACE_SHIFT   32
78 #define VDI_BIT (UINT64_C(1) << 63)
79 #define VMSTATE_BIT (UINT64_C(1) << 62)
80 #define MAX_DATA_OBJS (UINT64_C(1) << 20)
81 #define MAX_CHILDREN 1024
82 #define SD_MAX_VDI_LEN 256
83 #define SD_MAX_VDI_TAG_LEN 256
84 #define SD_NR_VDIS   (1U << 24)
85 #define SD_DATA_OBJ_SIZE (UINT64_C(1) << 22)
86 #define SD_MAX_VDI_SIZE (SD_DATA_OBJ_SIZE * MAX_DATA_OBJS)
87 #define SECTOR_SIZE 512
88
89 #define SD_INODE_SIZE (sizeof(SheepdogInode))
90 #define CURRENT_VDI_ID 0
91
92 typedef struct SheepdogReq {
93     uint8_t proto_ver;
94     uint8_t opcode;
95     uint16_t flags;
96     uint32_t epoch;
97     uint32_t id;
98     uint32_t data_length;
99     uint32_t opcode_specific[8];
100 } SheepdogReq;
101
102 typedef struct SheepdogRsp {
103     uint8_t proto_ver;
104     uint8_t opcode;
105     uint16_t flags;
106     uint32_t epoch;
107     uint32_t id;
108     uint32_t data_length;
109     uint32_t result;
110     uint32_t opcode_specific[7];
111 } SheepdogRsp;
112
113 typedef struct SheepdogObjReq {
114     uint8_t proto_ver;
115     uint8_t opcode;
116     uint16_t flags;
117     uint32_t epoch;
118     uint32_t id;
119     uint32_t data_length;
120     uint64_t oid;
121     uint64_t cow_oid;
122     uint32_t copies;
123     uint32_t rsvd;
124     uint64_t offset;
125 } SheepdogObjReq;
126
127 typedef struct SheepdogObjRsp {
128     uint8_t proto_ver;
129     uint8_t opcode;
130     uint16_t flags;
131     uint32_t epoch;
132     uint32_t id;
133     uint32_t data_length;
134     uint32_t result;
135     uint32_t copies;
136     uint32_t pad[6];
137 } SheepdogObjRsp;
138
139 typedef struct SheepdogVdiReq {
140     uint8_t proto_ver;
141     uint8_t opcode;
142     uint16_t flags;
143     uint32_t epoch;
144     uint32_t id;
145     uint32_t data_length;
146     uint64_t vdi_size;
147     uint32_t base_vdi_id;
148     uint32_t copies;
149     uint32_t snapid;
150     uint32_t pad[3];
151 } SheepdogVdiReq;
152
153 typedef struct SheepdogVdiRsp {
154     uint8_t proto_ver;
155     uint8_t opcode;
156     uint16_t flags;
157     uint32_t epoch;
158     uint32_t id;
159     uint32_t data_length;
160     uint32_t result;
161     uint32_t rsvd;
162     uint32_t vdi_id;
163     uint32_t pad[5];
164 } SheepdogVdiRsp;
165
166 typedef struct SheepdogInode {
167     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
168     char tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
169     uint64_t ctime;
170     uint64_t snap_ctime;
171     uint64_t vm_clock_nsec;
172     uint64_t vdi_size;
173     uint64_t vm_state_size;
174     uint16_t copy_policy;
175     uint8_t nr_copies;
176     uint8_t block_size_shift;
177     uint32_t snap_id;
178     uint32_t vdi_id;
179     uint32_t parent_vdi_id;
180     uint32_t child_vdi_id[MAX_CHILDREN];
181     uint32_t data_vdi_id[MAX_DATA_OBJS];
182 } SheepdogInode;
183
184 /*
185  * 64 bit FNV-1a non-zero initial basis
186  */
187 #define FNV1A_64_INIT ((uint64_t)0xcbf29ce484222325ULL)
188
189 /*
190  * 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash code
191  */
192 static inline uint64_t fnv_64a_buf(void *buf, size_t len, uint64_t hval)
193 {
194     unsigned char *bp = buf;
195     unsigned char *be = bp + len;
196     while (bp < be) {
197         hval ^= (uint64_t) *bp++;
198         hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
199             (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
200     }
201     return hval;
202 }
203
204 static inline bool is_data_obj_writable(SheepdogInode *inode, unsigned int idx)
205 {
206     return inode->vdi_id == inode->data_vdi_id[idx];
207 }
208
209 static inline bool is_data_obj(uint64_t oid)
210 {
211     return !(VDI_BIT & oid);
212 }
213
214 static inline uint64_t data_oid_to_idx(uint64_t oid)
215 {
216     return oid & (MAX_DATA_OBJS - 1);
217 }
218
219 static inline uint64_t vid_to_vdi_oid(uint32_t vid)
220 {
221     return VDI_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT);
222 }
223
224 static inline uint64_t vid_to_vmstate_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
225 {
226     return VMSTATE_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
227 }
228
229 static inline uint64_t vid_to_data_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
230 {
231     return ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
232 }
233
234 static inline bool is_snapshot(struct SheepdogInode *inode)
235 {
236     return !!inode->snap_ctime;
237 }
238
239 #undef dprintf
240 #ifdef DEBUG_SDOG
241 #define dprintf(fmt, args...)                                       \
242     do {                                                            \
243         fprintf(stdout, "%s %d: " fmt, __func__, __LINE__, ##args); \
244     } while (0)
245 #else
246 #define dprintf(fmt, args...)
247 #endif
248
249 typedef struct SheepdogAIOCB SheepdogAIOCB;
250
251 typedef struct AIOReq {
252     SheepdogAIOCB *aiocb;
253     unsigned int iov_offset;
254
255     uint64_t oid;
256     uint64_t base_oid;
257     uint64_t offset;
258     unsigned int data_len;
259     uint8_t flags;
260     uint32_t id;
261
262     QLIST_ENTRY(AIOReq) aio_siblings;
263 } AIOReq;
264
265 enum AIOCBState {
266     AIOCB_WRITE_UDATA,
267     AIOCB_READ_UDATA,
268 };
269
270 struct SheepdogAIOCB {
271     BlockDriverAIOCB common;
272
273     QEMUIOVector *qiov;
274
275     int64_t sector_num;
276     int nb_sectors;
277
278     int ret;
279     enum AIOCBState aiocb_type;
280
281     Coroutine *coroutine;
282     void (*aio_done_func)(SheepdogAIOCB *);
283
284     bool canceled;
285     int nr_pending;
286 };
287
288 typedef struct BDRVSheepdogState {
289     SheepdogInode inode;
290
291     uint32_t min_dirty_data_idx;
292     uint32_t max_dirty_data_idx;
293
294     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
295     bool is_snapshot;
296     bool cache_enabled;
297
298     char *addr;
299     char *port;
300     int fd;
301     int flush_fd;
302
303     CoMutex lock;
304     Coroutine *co_send;
305     Coroutine *co_recv;
306
307     uint32_t aioreq_seq_num;
308     QLIST_HEAD(inflight_aio_head, AIOReq) inflight_aio_head;
309     QLIST_HEAD(pending_aio_head, AIOReq) pending_aio_head;
310 } BDRVSheepdogState;
311
312 static const char * sd_strerror(int err)
313 {
314     int i;
315
316     static const struct {
317         int err;
318         const char *desc;
319     } errors[] = {
320         {SD_RES_SUCCESS, "Success"},
321         {SD_RES_UNKNOWN, "Unknown error"},
322         {SD_RES_NO_OBJ, "No object found"},
323         {SD_RES_EIO, "I/O error"},
324         {SD_RES_VDI_EXIST, "VDI exists already"},
325         {SD_RES_INVALID_PARMS, "Invalid parameters"},
326         {SD_RES_SYSTEM_ERROR, "System error"},
327         {SD_RES_VDI_LOCKED, "VDI is already locked"},
328         {SD_RES_NO_VDI, "No vdi found"},
329         {SD_RES_NO_BASE_VDI, "No base VDI found"},
330         {SD_RES_VDI_READ, "Failed read the requested VDI"},
331         {SD_RES_VDI_WRITE, "Failed to write the requested VDI"},
332         {SD_RES_BASE_VDI_READ, "Failed to read the base VDI"},
333         {SD_RES_BASE_VDI_WRITE, "Failed to write the base VDI"},
334         {SD_RES_NO_TAG, "Failed to find the requested tag"},
335         {SD_RES_STARTUP, "The system is still booting"},
336         {SD_RES_VDI_NOT_LOCKED, "VDI isn't locked"},
337         {SD_RES_SHUTDOWN, "The system is shutting down"},
338         {SD_RES_NO_MEM, "Out of memory on the server"},
339         {SD_RES_FULL_VDI, "We already have the maximum vdis"},
340         {SD_RES_VER_MISMATCH, "Protocol version mismatch"},
341         {SD_RES_NO_SPACE, "Server has no space for new objects"},
342         {SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT, "Sheepdog is waiting for a format operation"},
343         {SD_RES_WAIT_FOR_JOIN, "Sheepdog is waiting for other nodes joining"},
344         {SD_RES_JOIN_FAILED, "Target node had failed to join sheepdog"},
345     };
346
347     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(errors); ++i) {
348         if (errors[i].err == err) {
349             return errors[i].desc;
350         }
351     }
352
353     return "Invalid error code";
354 }
355
356 /*
357  * Sheepdog I/O handling:
358  *
359  * 1. In sd_co_rw_vector, we send the I/O requests to the server and
360  *    link the requests to the inflight_list in the
361  *    BDRVSheepdogState.  The function exits without waiting for
362  *    receiving the response.
363  *
364  * 2. We receive the response in aio_read_response, the fd handler to
365  *    the sheepdog connection.  If metadata update is needed, we send
366  *    the write request to the vdi object in sd_write_done, the write
367  *    completion function.  We switch back to sd_co_readv/writev after
368  *    all the requests belonging to the AIOCB are finished.
369  */
370
371 static inline AIOReq *alloc_aio_req(BDRVSheepdogState *s, SheepdogAIOCB *acb,
372                                     uint64_t oid, unsigned int data_len,
373                                     uint64_t offset, uint8_t flags,
374                                     uint64_t base_oid, unsigned int iov_offset)
375 {
376     AIOReq *aio_req;
377
378     aio_req = g_malloc(sizeof(*aio_req));
379     aio_req->aiocb = acb;
380     aio_req->iov_offset = iov_offset;
381     aio_req->oid = oid;
382     aio_req->base_oid = base_oid;
383     aio_req->offset = offset;
384     aio_req->data_len = data_len;
385     aio_req->flags = flags;
386     aio_req->id = s->aioreq_seq_num++;
387
388     acb->nr_pending++;
389     return aio_req;
390 }
391
392 static inline void free_aio_req(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req)
393 {
394     SheepdogAIOCB *acb = aio_req->aiocb;
395
396     QLIST_REMOVE(aio_req, aio_siblings);
397     g_free(aio_req);
398
399     acb->nr_pending--;
400 }
401
402 static void coroutine_fn sd_finish_aiocb(SheepdogAIOCB *acb)
403 {
404     if (!acb->canceled) {
405         qemu_coroutine_enter(acb->coroutine, NULL);
406     }
407     qemu_aio_release(acb);
408 }
409
410 static void sd_aio_cancel(BlockDriverAIOCB *blockacb)
411 {
412     SheepdogAIOCB *acb = (SheepdogAIOCB *)blockacb;
413
414     /*
415      * Sheepdog cannot cancel the requests which are already sent to
416      * the servers, so we just complete the request with -EIO here.
417      */
418     acb->ret = -EIO;
419     qemu_coroutine_enter(acb->coroutine, NULL);
420     acb->canceled = true;
421 }
422
423 static const AIOCBInfo sd_aiocb_info = {
424     .aiocb_size = sizeof(SheepdogAIOCB),
425     .cancel = sd_aio_cancel,
426 };
427
428 static SheepdogAIOCB *sd_aio_setup(BlockDriverState *bs, QEMUIOVector *qiov,
429                                    int64_t sector_num, int nb_sectors,
430                                    BlockDriverCompletionFunc *cb, void *opaque)
431 {
432     SheepdogAIOCB *acb;
433
434     acb = qemu_aio_get(&sd_aiocb_info, bs, cb, opaque);
435
436     acb->qiov = qiov;
437
438     acb->sector_num = sector_num;
439     acb->nb_sectors = nb_sectors;
440
441     acb->aio_done_func = NULL;
442     acb->canceled = false;
443     acb->coroutine = qemu_coroutine_self();
444     acb->ret = 0;
445     acb->nr_pending = 0;
446     return acb;
447 }
448
449 static int connect_to_sdog(const char *addr, const char *port)
450 {
451     char hbuf[NI_MAXHOST], sbuf[NI_MAXSERV];
452     int fd, ret;
453     struct addrinfo hints, *res, *res0;
454
455     if (!addr) {
456         addr = SD_DEFAULT_ADDR;
457         port = SD_DEFAULT_PORT;
458     }
459
460     memset(&hints, 0, sizeof(hints));
461     hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
462
463     ret = getaddrinfo(addr, port, &hints, &res0);
464     if (ret) {
465         error_report("unable to get address info %s, %s",
466                      addr, strerror(errno));
467         return -errno;
468     }
469
470     for (res = res0; res; res = res->ai_next) {
471         ret = getnameinfo(res->ai_addr, res->ai_addrlen, hbuf, sizeof(hbuf),
472                           sbuf, sizeof(sbuf), NI_NUMERICHOST | NI_NUMERICSERV);
473         if (ret) {
474             continue;
475         }
476
477         fd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype, res->ai_protocol);
478         if (fd < 0) {
479             continue;
480         }
481
482     reconnect:
483         ret = connect(fd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
484         if (ret < 0) {
485             if (errno == EINTR) {
486                 goto reconnect;
487             }
488             close(fd);
489             break;
490         }
491
492         dprintf("connected to %s:%s\n", addr, port);
493         goto success;
494     }
495     fd = -errno;
496     error_report("failed connect to %s:%s", addr, port);
497 success:
498     freeaddrinfo(res0);
499     return fd;
500 }
501
502 static coroutine_fn int send_co_req(int sockfd, SheepdogReq *hdr, void *data,
503                                     unsigned int *wlen)
504 {
505     int ret;
506
507     ret = qemu_co_send(sockfd, hdr, sizeof(*hdr));
508     if (ret < sizeof(*hdr)) {
509         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
510         return ret;
511     }
512
513     ret = qemu_co_send(sockfd, data, *wlen);
514     if (ret < *wlen) {
515         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
516     }
517
518     return ret;
519 }
520
521 static void restart_co_req(void *opaque)
522 {
523     Coroutine *co = opaque;
524
525     qemu_coroutine_enter(co, NULL);
526 }
527
528 typedef struct SheepdogReqCo {
529     int sockfd;
530     SheepdogReq *hdr;
531     void *data;
532     unsigned int *wlen;
533     unsigned int *rlen;
534     int ret;
535     bool finished;
536 } SheepdogReqCo;
537
538 static coroutine_fn void do_co_req(void *opaque)
539 {
540     int ret;
541     Coroutine *co;
542     SheepdogReqCo *srco = opaque;
543     int sockfd = srco->sockfd;
544     SheepdogReq *hdr = srco->hdr;
545     void *data = srco->data;
546     unsigned int *wlen = srco->wlen;
547     unsigned int *rlen = srco->rlen;
548
549     co = qemu_coroutine_self();
550     qemu_aio_set_fd_handler(sockfd, NULL, restart_co_req, NULL, co);
551
552     socket_set_block(sockfd);
553     ret = send_co_req(sockfd, hdr, data, wlen);
554     if (ret < 0) {
555         goto out;
556     }
557
558     qemu_aio_set_fd_handler(sockfd, restart_co_req, NULL, NULL, co);
559
560     ret = qemu_co_recv(sockfd, hdr, sizeof(*hdr));
561     if (ret < sizeof(*hdr)) {
562         error_report("failed to get a rsp, %s", strerror(errno));
563         ret = -errno;
564         goto out;
565     }
566
567     if (*rlen > hdr->data_length) {
568         *rlen = hdr->data_length;
569     }
570
571     if (*rlen) {
572         ret = qemu_co_recv(sockfd, data, *rlen);
573         if (ret < *rlen) {
574             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
575             ret = -errno;
576             goto out;
577         }
578     }
579     ret = 0;
580 out:
581     qemu_aio_set_fd_handler(sockfd, NULL, NULL, NULL, NULL);
582     socket_set_nonblock(sockfd);
583
584     srco->ret = ret;
585     srco->finished = true;
586 }
587
588 static int do_req(int sockfd, SheepdogReq *hdr, void *data,
589                   unsigned int *wlen, unsigned int *rlen)
590 {
591     Coroutine *co;
592     SheepdogReqCo srco = {
593         .sockfd = sockfd,
594         .hdr = hdr,
595         .data = data,
596         .wlen = wlen,
597         .rlen = rlen,
598         .ret = 0,
599         .finished = false,
600     };
601
602     if (qemu_in_coroutine()) {
603         do_co_req(&srco);
604     } else {
605         co = qemu_coroutine_create(do_co_req);
606         qemu_coroutine_enter(co, &srco);
607         while (!srco.finished) {
608             qemu_aio_wait();
609         }
610     }
611
612     return srco.ret;
613 }
614
615 static int coroutine_fn add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
616                            struct iovec *iov, int niov, bool create,
617                            enum AIOCBState aiocb_type);
618
619
620 static AIOReq *find_pending_req(BDRVSheepdogState *s, uint64_t oid)
621 {
622     AIOReq *aio_req;
623
624     QLIST_FOREACH(aio_req, &s->pending_aio_head, aio_siblings) {
625         if (aio_req->oid == oid) {
626             return aio_req;
627         }
628     }
629
630     return NULL;
631 }
632
633 /*
634  * This function searchs pending requests to the object `oid', and
635  * sends them.
636  */
637 static void coroutine_fn send_pending_req(BDRVSheepdogState *s, uint64_t oid)
638 {
639     AIOReq *aio_req;
640     SheepdogAIOCB *acb;
641     int ret;
642
643     while ((aio_req = find_pending_req(s, oid)) != NULL) {
644         acb = aio_req->aiocb;
645         /* move aio_req from pending list to inflight one */
646         QLIST_REMOVE(aio_req, aio_siblings);
647         QLIST_INSERT_HEAD(&s->inflight_aio_head, aio_req, aio_siblings);
648         ret = add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov,
649                               acb->qiov->niov, false, acb->aiocb_type);
650         if (ret < 0) {
651             error_report("add_aio_request is failed");
652             free_aio_req(s, aio_req);
653             if (!acb->nr_pending) {
654                 sd_finish_aiocb(acb);
655             }
656         }
657     }
658 }
659
660 /*
661  * Receive responses of the I/O requests.
662  *
663  * This function is registered as a fd handler, and called from the
664  * main loop when s->fd is ready for reading responses.
665  */
666 static void coroutine_fn aio_read_response(void *opaque)
667 {
668     SheepdogObjRsp rsp;
669     BDRVSheepdogState *s = opaque;
670     int fd = s->fd;
671     int ret;
672     AIOReq *aio_req = NULL;
673     SheepdogAIOCB *acb;
674     unsigned long idx;
675
676     if (QLIST_EMPTY(&s->inflight_aio_head)) {
677         goto out;
678     }
679
680     /* read a header */
681     ret = qemu_co_recv(fd, &rsp, sizeof(rsp));
682     if (ret < 0) {
683         error_report("failed to get the header, %s", strerror(errno));
684         goto out;
685     }
686
687     /* find the right aio_req from the inflight aio list */
688     QLIST_FOREACH(aio_req, &s->inflight_aio_head, aio_siblings) {
689         if (aio_req->id == rsp.id) {
690             break;
691         }
692     }
693     if (!aio_req) {
694         error_report("cannot find aio_req %x", rsp.id);
695         goto out;
696     }
697
698     acb = aio_req->aiocb;
699
700     switch (acb->aiocb_type) {
701     case AIOCB_WRITE_UDATA:
702         /* this coroutine context is no longer suitable for co_recv
703          * because we may send data to update vdi objects */
704         s->co_recv = NULL;
705         if (!is_data_obj(aio_req->oid)) {
706             break;
707         }
708         idx = data_oid_to_idx(aio_req->oid);
709
710         if (s->inode.data_vdi_id[idx] != s->inode.vdi_id) {
711             /*
712              * If the object is newly created one, we need to update
713              * the vdi object (metadata object).  min_dirty_data_idx
714              * and max_dirty_data_idx are changed to include updated
715              * index between them.
716              */
717             if (rsp.result == SD_RES_SUCCESS) {
718                 s->inode.data_vdi_id[idx] = s->inode.vdi_id;
719                 s->max_dirty_data_idx = MAX(idx, s->max_dirty_data_idx);
720                 s->min_dirty_data_idx = MIN(idx, s->min_dirty_data_idx);
721             }
722             /*
723              * Some requests may be blocked because simultaneous
724              * create requests are not allowed, so we search the
725              * pending requests here.
726              */
727             send_pending_req(s, aio_req->oid);
728         }
729         break;
730     case AIOCB_READ_UDATA:
731         ret = qemu_co_recvv(fd, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
732                             aio_req->iov_offset, rsp.data_length);
733         if (ret < 0) {
734             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
735             goto out;
736         }
737         break;
738     }
739
740     if (rsp.result != SD_RES_SUCCESS) {
741         acb->ret = -EIO;
742         error_report("%s", sd_strerror(rsp.result));
743     }
744
745     free_aio_req(s, aio_req);
746     if (!acb->nr_pending) {
747         /*
748          * We've finished all requests which belong to the AIOCB, so
749          * we can switch back to sd_co_readv/writev now.
750          */
751         acb->aio_done_func(acb);
752     }
753 out:
754     s->co_recv = NULL;
755 }
756
757 static void co_read_response(void *opaque)
758 {
759     BDRVSheepdogState *s = opaque;
760
761     if (!s->co_recv) {
762         s->co_recv = qemu_coroutine_create(aio_read_response);
763     }
764
765     qemu_coroutine_enter(s->co_recv, opaque);
766 }
767
768 static void co_write_request(void *opaque)
769 {
770     BDRVSheepdogState *s = opaque;
771
772     qemu_coroutine_enter(s->co_send, NULL);
773 }
774
775 static int aio_flush_request(void *opaque)
776 {
777     BDRVSheepdogState *s = opaque;
778
779     return !QLIST_EMPTY(&s->inflight_aio_head) ||
780         !QLIST_EMPTY(&s->pending_aio_head);
781 }
782
783 static int set_nodelay(int fd)
784 {
785     int ret, opt;
786
787     opt = 1;
788     ret = setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (char *)&opt, sizeof(opt));
789     return ret;
790 }
791
792 /*
793  * Return a socket discriptor to read/write objects.
794  *
795  * We cannot use this discriptor for other operations because
796  * the block driver may be on waiting response from the server.
797  */
798 static int get_sheep_fd(BDRVSheepdogState *s)
799 {
800     int ret, fd;
801
802     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
803     if (fd < 0) {
804         error_report("%s", strerror(errno));
805         return fd;
806     }
807
808     socket_set_nonblock(fd);
809
810     ret = set_nodelay(fd);
811     if (ret) {
812         error_report("%s", strerror(errno));
813         closesocket(fd);
814         return -errno;
815     }
816
817     qemu_aio_set_fd_handler(fd, co_read_response, NULL, aio_flush_request, s);
818     return fd;
819 }
820
821 /*
822  * Parse a filename
823  *
824  * filename must be one of the following formats:
825  *   1. [vdiname]
826  *   2. [vdiname]:[snapid]
827  *   3. [vdiname]:[tag]
828  *   4. [hostname]:[port]:[vdiname]
829  *   5. [hostname]:[port]:[vdiname]:[snapid]
830  *   6. [hostname]:[port]:[vdiname]:[tag]
831  *
832  * You can boot from the snapshot images by specifying `snapid` or
833  * `tag'.
834  *
835  * You can run VMs outside the Sheepdog cluster by specifying
836  * `hostname' and `port' (experimental).
837  */
838 static int parse_vdiname(BDRVSheepdogState *s, const char *filename,
839                          char *vdi, uint32_t *snapid, char *tag)
840 {
841     char *p, *q;
842     int nr_sep;
843
844     p = q = g_strdup(filename);
845
846     /* count the number of separators */
847     nr_sep = 0;
848     while (*p) {
849         if (*p == ':') {
850             nr_sep++;
851         }
852         p++;
853     }
854     p = q;
855
856     /* use the first two tokens as hostname and port number. */
857     if (nr_sep >= 2) {
858         s->addr = p;
859         p = strchr(p, ':');
860         *p++ = '\0';
861
862         s->port = p;
863         p = strchr(p, ':');
864         *p++ = '\0';
865     } else {
866         s->addr = NULL;
867         s->port = 0;
868     }
869
870     pstrcpy(vdi, SD_MAX_VDI_LEN, p);
871
872     p = strchr(vdi, ':');
873     if (p) {
874         *p++ = '\0';
875         *snapid = strtoul(p, NULL, 10);
876         if (*snapid == 0) {
877             pstrcpy(tag, SD_MAX_VDI_TAG_LEN, p);
878         }
879     } else {
880         *snapid = CURRENT_VDI_ID; /* search current vdi */
881     }
882
883     if (s->addr == NULL) {
884         g_free(q);
885     }
886
887     return 0;
888 }
889
890 static int find_vdi_name(BDRVSheepdogState *s, char *filename, uint32_t snapid,
891                          char *tag, uint32_t *vid, int for_snapshot)
892 {
893     int ret, fd;
894     SheepdogVdiReq hdr;
895     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
896     unsigned int wlen, rlen = 0;
897     char buf[SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
898
899     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
900     if (fd < 0) {
901         return fd;
902     }
903
904     /* This pair of strncpy calls ensures that the buffer is zero-filled,
905      * which is desirable since we'll soon be sending those bytes, and
906      * don't want the send_req to read uninitialized data.
907      */
908     strncpy(buf, filename, SD_MAX_VDI_LEN);
909     strncpy(buf + SD_MAX_VDI_LEN, tag, SD_MAX_VDI_TAG_LEN);
910
911     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
912     if (for_snapshot) {
913         hdr.opcode = SD_OP_GET_VDI_INFO;
914     } else {
915         hdr.opcode = SD_OP_LOCK_VDI;
916     }
917     wlen = SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN;
918     hdr.proto_ver = SD_PROTO_VER;
919     hdr.data_length = wlen;
920     hdr.snapid = snapid;
921     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
922
923     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
924     if (ret) {
925         goto out;
926     }
927
928     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
929         error_report("cannot get vdi info, %s, %s %d %s",
930                      sd_strerror(rsp->result), filename, snapid, tag);
931         if (rsp->result == SD_RES_NO_VDI) {
932             ret = -ENOENT;
933         } else {
934             ret = -EIO;
935         }
936         goto out;
937     }
938     *vid = rsp->vdi_id;
939
940     ret = 0;
941 out:
942     closesocket(fd);
943     return ret;
944 }
945
946 static int coroutine_fn add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
947                            struct iovec *iov, int niov, bool create,
948                            enum AIOCBState aiocb_type)
949 {
950     int nr_copies = s->inode.nr_copies;
951     SheepdogObjReq hdr;
952     unsigned int wlen;
953     int ret;
954     uint64_t oid = aio_req->oid;
955     unsigned int datalen = aio_req->data_len;
956     uint64_t offset = aio_req->offset;
957     uint8_t flags = aio_req->flags;
958     uint64_t old_oid = aio_req->base_oid;
959
960     if (!nr_copies) {
961         error_report("bug");
962     }
963
964     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
965
966     if (aiocb_type == AIOCB_READ_UDATA) {
967         wlen = 0;
968         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
969         hdr.flags = flags;
970     } else if (create) {
971         wlen = datalen;
972         hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
973         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
974     } else {
975         wlen = datalen;
976         hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
977         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
978     }
979
980     if (s->cache_enabled) {
981         hdr.flags |= SD_FLAG_CMD_CACHE;
982     }
983
984     hdr.oid = oid;
985     hdr.cow_oid = old_oid;
986     hdr.copies = s->inode.nr_copies;
987
988     hdr.data_length = datalen;
989     hdr.offset = offset;
990
991     hdr.id = aio_req->id;
992
993     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
994     s->co_send = qemu_coroutine_self();
995     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, co_read_response, co_write_request,
996                             aio_flush_request, s);
997     socket_set_cork(s->fd, 1);
998
999     /* send a header */
1000     ret = qemu_co_send(s->fd, &hdr, sizeof(hdr));
1001     if (ret < 0) {
1002         qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1003         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
1004         return -errno;
1005     }
1006
1007     if (wlen) {
1008         ret = qemu_co_sendv(s->fd, iov, niov, aio_req->iov_offset, wlen);
1009         if (ret < 0) {
1010             qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1011             error_report("failed to send a data, %s", strerror(errno));
1012             return -errno;
1013         }
1014     }
1015
1016     socket_set_cork(s->fd, 0);
1017     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, co_read_response, NULL,
1018                             aio_flush_request, s);
1019     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1020
1021     return 0;
1022 }
1023
1024 static int read_write_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1025                              unsigned int datalen, uint64_t offset,
1026                              bool write, bool create, bool cache)
1027 {
1028     SheepdogObjReq hdr;
1029     SheepdogObjRsp *rsp = (SheepdogObjRsp *)&hdr;
1030     unsigned int wlen, rlen;
1031     int ret;
1032
1033     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1034
1035     if (write) {
1036         wlen = datalen;
1037         rlen = 0;
1038         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1039         if (create) {
1040             hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
1041         } else {
1042             hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1043         }
1044     } else {
1045         wlen = 0;
1046         rlen = datalen;
1047         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
1048     }
1049
1050     if (cache) {
1051         hdr.flags |= SD_FLAG_CMD_CACHE;
1052     }
1053
1054     hdr.oid = oid;
1055     hdr.data_length = datalen;
1056     hdr.offset = offset;
1057     hdr.copies = copies;
1058
1059     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1060     if (ret) {
1061         error_report("failed to send a request to the sheep");
1062         return ret;
1063     }
1064
1065     switch (rsp->result) {
1066     case SD_RES_SUCCESS:
1067         return 0;
1068     default:
1069         error_report("%s", sd_strerror(rsp->result));
1070         return -EIO;
1071     }
1072 }
1073
1074 static int read_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1075                        unsigned int datalen, uint64_t offset, bool cache)
1076 {
1077     return read_write_object(fd, buf, oid, copies, datalen, offset, false,
1078                              false, cache);
1079 }
1080
1081 static int write_object(int fd, char *buf, uint64_t oid, int copies,
1082                         unsigned int datalen, uint64_t offset, bool create,
1083                         bool cache)
1084 {
1085     return read_write_object(fd, buf, oid, copies, datalen, offset, true,
1086                              create, cache);
1087 }
1088
1089 static int sd_open(BlockDriverState *bs, const char *filename, int flags)
1090 {
1091     int ret, fd;
1092     uint32_t vid = 0;
1093     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1094     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1095     uint32_t snapid;
1096     char *buf = NULL;
1097
1098     strstart(filename, "sheepdog:", (const char **)&filename);
1099
1100     QLIST_INIT(&s->inflight_aio_head);
1101     QLIST_INIT(&s->pending_aio_head);
1102     s->fd = -1;
1103
1104     memset(vdi, 0, sizeof(vdi));
1105     memset(tag, 0, sizeof(tag));
1106     if (parse_vdiname(s, filename, vdi, &snapid, tag) < 0) {
1107         ret = -EINVAL;
1108         goto out;
1109     }
1110     s->fd = get_sheep_fd(s);
1111     if (s->fd < 0) {
1112         ret = s->fd;
1113         goto out;
1114     }
1115
1116     ret = find_vdi_name(s, vdi, snapid, tag, &vid, 0);
1117     if (ret) {
1118         goto out;
1119     }
1120
1121     s->cache_enabled = true;
1122     s->flush_fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1123     if (s->flush_fd < 0) {
1124         error_report("failed to connect");
1125         ret = s->flush_fd;
1126         goto out;
1127     }
1128
1129     if (snapid || tag[0] != '\0') {
1130         dprintf("%" PRIx32 " snapshot inode was open.\n", vid);
1131         s->is_snapshot = true;
1132     }
1133
1134     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1135     if (fd < 0) {
1136         error_report("failed to connect");
1137         ret = fd;
1138         goto out;
1139     }
1140
1141     buf = g_malloc(SD_INODE_SIZE);
1142     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), 0, SD_INODE_SIZE, 0,
1143                       s->cache_enabled);
1144
1145     closesocket(fd);
1146
1147     if (ret) {
1148         goto out;
1149     }
1150
1151     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1152     s->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
1153     s->max_dirty_data_idx = 0;
1154
1155     bs->total_sectors = s->inode.vdi_size / SECTOR_SIZE;
1156     pstrcpy(s->name, sizeof(s->name), vdi);
1157     qemu_co_mutex_init(&s->lock);
1158     g_free(buf);
1159     return 0;
1160 out:
1161     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, NULL, NULL, NULL, NULL);
1162     if (s->fd >= 0) {
1163         closesocket(s->fd);
1164     }
1165     g_free(buf);
1166     return ret;
1167 }
1168
1169 static int do_sd_create(char *filename, int64_t vdi_size,
1170                         uint32_t base_vid, uint32_t *vdi_id, int snapshot,
1171                         const char *addr, const char *port)
1172 {
1173     SheepdogVdiReq hdr;
1174     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1175     int fd, ret;
1176     unsigned int wlen, rlen = 0;
1177     char buf[SD_MAX_VDI_LEN];
1178
1179     fd = connect_to_sdog(addr, port);
1180     if (fd < 0) {
1181         return fd;
1182     }
1183
1184     /* FIXME: would it be better to fail (e.g., return -EIO) when filename
1185      * does not fit in buf?  For now, just truncate and avoid buffer overrun.
1186      */
1187     memset(buf, 0, sizeof(buf));
1188     pstrcpy(buf, sizeof(buf), filename);
1189
1190     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1191     hdr.opcode = SD_OP_NEW_VDI;
1192     hdr.base_vdi_id = base_vid;
1193
1194     wlen = SD_MAX_VDI_LEN;
1195
1196     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1197     hdr.snapid = snapshot;
1198
1199     hdr.data_length = wlen;
1200     hdr.vdi_size = vdi_size;
1201
1202     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1203
1204     closesocket(fd);
1205
1206     if (ret) {
1207         return ret;
1208     }
1209
1210     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1211         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), filename);
1212         return -EIO;
1213     }
1214
1215     if (vdi_id) {
1216         *vdi_id = rsp->vdi_id;
1217     }
1218
1219     return 0;
1220 }
1221
1222 static int sd_prealloc(const char *filename)
1223 {
1224     BlockDriverState *bs = NULL;
1225     uint32_t idx, max_idx;
1226     int64_t vdi_size;
1227     void *buf = g_malloc0(SD_DATA_OBJ_SIZE);
1228     int ret;
1229
1230     ret = bdrv_file_open(&bs, filename, BDRV_O_RDWR);
1231     if (ret < 0) {
1232         goto out;
1233     }
1234
1235     vdi_size = bdrv_getlength(bs);
1236     if (vdi_size < 0) {
1237         ret = vdi_size;
1238         goto out;
1239     }
1240     max_idx = DIV_ROUND_UP(vdi_size, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1241
1242     for (idx = 0; idx < max_idx; idx++) {
1243         /*
1244          * The created image can be a cloned image, so we need to read
1245          * a data from the source image.
1246          */
1247         ret = bdrv_pread(bs, idx * SD_DATA_OBJ_SIZE, buf, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1248         if (ret < 0) {
1249             goto out;
1250         }
1251         ret = bdrv_pwrite(bs, idx * SD_DATA_OBJ_SIZE, buf, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1252         if (ret < 0) {
1253             goto out;
1254         }
1255     }
1256 out:
1257     if (bs) {
1258         bdrv_delete(bs);
1259     }
1260     g_free(buf);
1261
1262     return ret;
1263 }
1264
1265 static int sd_create(const char *filename, QEMUOptionParameter *options)
1266 {
1267     int ret = 0;
1268     uint32_t vid = 0, base_vid = 0;
1269     int64_t vdi_size = 0;
1270     char *backing_file = NULL;
1271     BDRVSheepdogState *s;
1272     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1273     uint32_t snapid;
1274     bool prealloc = false;
1275     const char *vdiname;
1276
1277     s = g_malloc0(sizeof(BDRVSheepdogState));
1278
1279     strstart(filename, "sheepdog:", &vdiname);
1280
1281     memset(vdi, 0, sizeof(vdi));
1282     memset(tag, 0, sizeof(tag));
1283     if (parse_vdiname(s, vdiname, vdi, &snapid, tag) < 0) {
1284         error_report("invalid filename");
1285         ret = -EINVAL;
1286         goto out;
1287     }
1288
1289     while (options && options->name) {
1290         if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_SIZE)) {
1291             vdi_size = options->value.n;
1292         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_BACKING_FILE)) {
1293             backing_file = options->value.s;
1294         } else if (!strcmp(options->name, BLOCK_OPT_PREALLOC)) {
1295             if (!options->value.s || !strcmp(options->value.s, "off")) {
1296                 prealloc = false;
1297             } else if (!strcmp(options->value.s, "full")) {
1298                 prealloc = true;
1299             } else {
1300                 error_report("Invalid preallocation mode: '%s'",
1301                              options->value.s);
1302                 ret = -EINVAL;
1303                 goto out;
1304             }
1305         }
1306         options++;
1307     }
1308
1309     if (vdi_size > SD_MAX_VDI_SIZE) {
1310         error_report("too big image size");
1311         ret = -EINVAL;
1312         goto out;
1313     }
1314
1315     if (backing_file) {
1316         BlockDriverState *bs;
1317         BDRVSheepdogState *s;
1318         BlockDriver *drv;
1319
1320         /* Currently, only Sheepdog backing image is supported. */
1321         drv = bdrv_find_protocol(backing_file);
1322         if (!drv || strcmp(drv->protocol_name, "sheepdog") != 0) {
1323             error_report("backing_file must be a sheepdog image");
1324             ret = -EINVAL;
1325             goto out;
1326         }
1327
1328         ret = bdrv_file_open(&bs, backing_file, 0);
1329         if (ret < 0) {
1330             goto out;
1331         }
1332
1333         s = bs->opaque;
1334
1335         if (!is_snapshot(&s->inode)) {
1336             error_report("cannot clone from a non snapshot vdi");
1337             bdrv_delete(bs);
1338             ret = -EINVAL;
1339             goto out;
1340         }
1341
1342         base_vid = s->inode.vdi_id;
1343         bdrv_delete(bs);
1344     }
1345
1346     ret = do_sd_create(vdi, vdi_size, base_vid, &vid, 0, s->addr, s->port);
1347     if (!prealloc || ret) {
1348         goto out;
1349     }
1350
1351     ret = sd_prealloc(filename);
1352 out:
1353     g_free(s);
1354     return ret;
1355 }
1356
1357 static void sd_close(BlockDriverState *bs)
1358 {
1359     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1360     SheepdogVdiReq hdr;
1361     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1362     unsigned int wlen, rlen = 0;
1363     int fd, ret;
1364
1365     dprintf("%s\n", s->name);
1366
1367     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1368     if (fd < 0) {
1369         return;
1370     }
1371
1372     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1373
1374     hdr.opcode = SD_OP_RELEASE_VDI;
1375     wlen = strlen(s->name) + 1;
1376     hdr.data_length = wlen;
1377     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1378
1379     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&hdr, s->name, &wlen, &rlen);
1380
1381     closesocket(fd);
1382
1383     if (!ret && rsp->result != SD_RES_SUCCESS &&
1384         rsp->result != SD_RES_VDI_NOT_LOCKED) {
1385         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), s->name);
1386     }
1387
1388     qemu_aio_set_fd_handler(s->fd, NULL, NULL, NULL, NULL);
1389     closesocket(s->fd);
1390     if (s->cache_enabled) {
1391         closesocket(s->flush_fd);
1392     }
1393     g_free(s->addr);
1394 }
1395
1396 static int64_t sd_getlength(BlockDriverState *bs)
1397 {
1398     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1399
1400     return s->inode.vdi_size;
1401 }
1402
1403 static int sd_truncate(BlockDriverState *bs, int64_t offset)
1404 {
1405     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1406     int ret, fd;
1407     unsigned int datalen;
1408
1409     if (offset < s->inode.vdi_size) {
1410         error_report("shrinking is not supported");
1411         return -EINVAL;
1412     } else if (offset > SD_MAX_VDI_SIZE) {
1413         error_report("too big image size");
1414         return -EINVAL;
1415     }
1416
1417     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1418     if (fd < 0) {
1419         return fd;
1420     }
1421
1422     /* we don't need to update entire object */
1423     datalen = SD_INODE_SIZE - sizeof(s->inode.data_vdi_id);
1424     s->inode.vdi_size = offset;
1425     ret = write_object(fd, (char *)&s->inode, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1426                        s->inode.nr_copies, datalen, 0, false, s->cache_enabled);
1427     close(fd);
1428
1429     if (ret < 0) {
1430         error_report("failed to update an inode.");
1431     }
1432
1433     return ret;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * This function is called after writing data objects.  If we need to
1438  * update metadata, this sends a write request to the vdi object.
1439  * Otherwise, this switches back to sd_co_readv/writev.
1440  */
1441 static void coroutine_fn sd_write_done(SheepdogAIOCB *acb)
1442 {
1443     int ret;
1444     BDRVSheepdogState *s = acb->common.bs->opaque;
1445     struct iovec iov;
1446     AIOReq *aio_req;
1447     uint32_t offset, data_len, mn, mx;
1448
1449     mn = s->min_dirty_data_idx;
1450     mx = s->max_dirty_data_idx;
1451     if (mn <= mx) {
1452         /* we need to update the vdi object. */
1453         offset = sizeof(s->inode) - sizeof(s->inode.data_vdi_id) +
1454             mn * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
1455         data_len = (mx - mn + 1) * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
1456
1457         s->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
1458         s->max_dirty_data_idx = 0;
1459
1460         iov.iov_base = &s->inode;
1461         iov.iov_len = sizeof(s->inode);
1462         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1463                                 data_len, offset, 0, 0, offset);
1464         QLIST_INSERT_HEAD(&s->inflight_aio_head, aio_req, aio_siblings);
1465         ret = add_aio_request(s, aio_req, &iov, 1, false, AIOCB_WRITE_UDATA);
1466         if (ret) {
1467             free_aio_req(s, aio_req);
1468             acb->ret = -EIO;
1469             goto out;
1470         }
1471
1472         acb->aio_done_func = sd_finish_aiocb;
1473         acb->aiocb_type = AIOCB_WRITE_UDATA;
1474         return;
1475     }
1476 out:
1477     sd_finish_aiocb(acb);
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Create a writable VDI from a snapshot
1482  */
1483 static int sd_create_branch(BDRVSheepdogState *s)
1484 {
1485     int ret, fd;
1486     uint32_t vid;
1487     char *buf;
1488
1489     dprintf("%" PRIx32 " is snapshot.\n", s->inode.vdi_id);
1490
1491     buf = g_malloc(SD_INODE_SIZE);
1492
1493     ret = do_sd_create(s->name, s->inode.vdi_size, s->inode.vdi_id, &vid, 1,
1494                        s->addr, s->port);
1495     if (ret) {
1496         goto out;
1497     }
1498
1499     dprintf("%" PRIx32 " is created.\n", vid);
1500
1501     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1502     if (fd < 0) {
1503         error_report("failed to connect");
1504         ret = fd;
1505         goto out;
1506     }
1507
1508     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), s->inode.nr_copies,
1509                       SD_INODE_SIZE, 0, s->cache_enabled);
1510
1511     closesocket(fd);
1512
1513     if (ret < 0) {
1514         goto out;
1515     }
1516
1517     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1518
1519     s->is_snapshot = false;
1520     ret = 0;
1521     dprintf("%" PRIx32 " was newly created.\n", s->inode.vdi_id);
1522
1523 out:
1524     g_free(buf);
1525
1526     return ret;
1527 }
1528
1529 /*
1530  * Send I/O requests to the server.
1531  *
1532  * This function sends requests to the server, links the requests to
1533  * the inflight_list in BDRVSheepdogState, and exits without
1534  * waiting the response.  The responses are received in the
1535  * `aio_read_response' function which is called from the main loop as
1536  * a fd handler.
1537  *
1538  * Returns 1 when we need to wait a response, 0 when there is no sent
1539  * request and -errno in error cases.
1540  */
1541 static int coroutine_fn sd_co_rw_vector(void *p)
1542 {
1543     SheepdogAIOCB *acb = p;
1544     int ret = 0;
1545     unsigned long len, done = 0, total = acb->nb_sectors * SECTOR_SIZE;
1546     unsigned long idx = acb->sector_num * SECTOR_SIZE / SD_DATA_OBJ_SIZE;
1547     uint64_t oid;
1548     uint64_t offset = (acb->sector_num * SECTOR_SIZE) % SD_DATA_OBJ_SIZE;
1549     BDRVSheepdogState *s = acb->common.bs->opaque;
1550     SheepdogInode *inode = &s->inode;
1551     AIOReq *aio_req;
1552
1553     if (acb->aiocb_type == AIOCB_WRITE_UDATA && s->is_snapshot) {
1554         /*
1555          * In the case we open the snapshot VDI, Sheepdog creates the
1556          * writable VDI when we do a write operation first.
1557          */
1558         ret = sd_create_branch(s);
1559         if (ret) {
1560             acb->ret = -EIO;
1561             goto out;
1562         }
1563     }
1564
1565     /*
1566      * Make sure we don't free the aiocb before we are done with all requests.
1567      * This additional reference is dropped at the end of this function.
1568      */
1569     acb->nr_pending++;
1570
1571     while (done != total) {
1572         uint8_t flags = 0;
1573         uint64_t old_oid = 0;
1574         bool create = false;
1575
1576         oid = vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx);
1577
1578         len = MIN(total - done, SD_DATA_OBJ_SIZE - offset);
1579
1580         switch (acb->aiocb_type) {
1581         case AIOCB_READ_UDATA:
1582             if (!inode->data_vdi_id[idx]) {
1583                 qemu_iovec_memset(acb->qiov, done, 0, len);
1584                 goto done;
1585             }
1586             break;
1587         case AIOCB_WRITE_UDATA:
1588             if (!inode->data_vdi_id[idx]) {
1589                 create = true;
1590             } else if (!is_data_obj_writable(inode, idx)) {
1591                 /* Copy-On-Write */
1592                 create = true;
1593                 old_oid = oid;
1594                 flags = SD_FLAG_CMD_COW;
1595             }
1596             break;
1597         default:
1598             break;
1599         }
1600
1601         if (create) {
1602             dprintf("update ino (%" PRIu32 ") %" PRIu64 " %" PRIu64 " %ld\n",
1603                     inode->vdi_id, oid,
1604                     vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx), idx);
1605             oid = vid_to_data_oid(inode->vdi_id, idx);
1606             dprintf("new oid %" PRIx64 "\n", oid);
1607         }
1608
1609         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, oid, len, offset, flags, old_oid, done);
1610
1611         if (create) {
1612             AIOReq *areq;
1613             QLIST_FOREACH(areq, &s->inflight_aio_head, aio_siblings) {
1614                 if (areq->oid == oid) {
1615                     /*
1616                      * Sheepdog cannot handle simultaneous create
1617                      * requests to the same object.  So we cannot send
1618                      * the request until the previous request
1619                      * finishes.
1620                      */
1621                     aio_req->flags = 0;
1622                     aio_req->base_oid = 0;
1623                     QLIST_INSERT_HEAD(&s->pending_aio_head, aio_req,
1624                                       aio_siblings);
1625                     goto done;
1626                 }
1627             }
1628         }
1629
1630         QLIST_INSERT_HEAD(&s->inflight_aio_head, aio_req, aio_siblings);
1631         ret = add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
1632                               create, acb->aiocb_type);
1633         if (ret < 0) {
1634             error_report("add_aio_request is failed");
1635             free_aio_req(s, aio_req);
1636             acb->ret = -EIO;
1637             goto out;
1638         }
1639     done:
1640         offset = 0;
1641         idx++;
1642         done += len;
1643     }
1644 out:
1645     if (!--acb->nr_pending) {
1646         return acb->ret;
1647     }
1648     return 1;
1649 }
1650
1651 static coroutine_fn int sd_co_writev(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1652                         int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov)
1653 {
1654     SheepdogAIOCB *acb;
1655     int ret;
1656
1657     if (bs->growable && sector_num + nb_sectors > bs->total_sectors) {
1658         ret = sd_truncate(bs, (sector_num + nb_sectors) * SECTOR_SIZE);
1659         if (ret < 0) {
1660             return ret;
1661         }
1662         bs->total_sectors = sector_num + nb_sectors;
1663     }
1664
1665     acb = sd_aio_setup(bs, qiov, sector_num, nb_sectors, NULL, NULL);
1666     acb->aio_done_func = sd_write_done;
1667     acb->aiocb_type = AIOCB_WRITE_UDATA;
1668
1669     ret = sd_co_rw_vector(acb);
1670     if (ret <= 0) {
1671         qemu_aio_release(acb);
1672         return ret;
1673     }
1674
1675     qemu_coroutine_yield();
1676
1677     return acb->ret;
1678 }
1679
1680 static coroutine_fn int sd_co_readv(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
1681                        int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov)
1682 {
1683     SheepdogAIOCB *acb;
1684     int ret;
1685
1686     acb = sd_aio_setup(bs, qiov, sector_num, nb_sectors, NULL, NULL);
1687     acb->aiocb_type = AIOCB_READ_UDATA;
1688     acb->aio_done_func = sd_finish_aiocb;
1689
1690     ret = sd_co_rw_vector(acb);
1691     if (ret <= 0) {
1692         qemu_aio_release(acb);
1693         return ret;
1694     }
1695
1696     qemu_coroutine_yield();
1697
1698     return acb->ret;
1699 }
1700
1701 static int coroutine_fn sd_co_flush_to_disk(BlockDriverState *bs)
1702 {
1703     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1704     SheepdogObjReq hdr = { 0 };
1705     SheepdogObjRsp *rsp = (SheepdogObjRsp *)&hdr;
1706     SheepdogInode *inode = &s->inode;
1707     int ret;
1708     unsigned int wlen = 0, rlen = 0;
1709
1710     if (!s->cache_enabled) {
1711         return 0;
1712     }
1713
1714     hdr.opcode = SD_OP_FLUSH_VDI;
1715     hdr.oid = vid_to_vdi_oid(inode->vdi_id);
1716
1717     ret = do_req(s->flush_fd, (SheepdogReq *)&hdr, NULL, &wlen, &rlen);
1718     if (ret) {
1719         error_report("failed to send a request to the sheep");
1720         return ret;
1721     }
1722
1723     if (rsp->result == SD_RES_INVALID_PARMS) {
1724         dprintf("disable write cache since the server doesn't support it\n");
1725
1726         s->cache_enabled = false;
1727         closesocket(s->flush_fd);
1728         return 0;
1729     }
1730
1731     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1732         error_report("%s", sd_strerror(rsp->result));
1733         return -EIO;
1734     }
1735
1736     return 0;
1737 }
1738
1739 static int sd_snapshot_create(BlockDriverState *bs, QEMUSnapshotInfo *sn_info)
1740 {
1741     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1742     int ret, fd;
1743     uint32_t new_vid;
1744     SheepdogInode *inode;
1745     unsigned int datalen;
1746
1747     dprintf("sn_info: name %s id_str %s s: name %s vm_state_size %" PRId64 " "
1748             "is_snapshot %d\n", sn_info->name, sn_info->id_str,
1749             s->name, sn_info->vm_state_size, s->is_snapshot);
1750
1751     if (s->is_snapshot) {
1752         error_report("You can't create a snapshot of a snapshot VDI, "
1753                      "%s (%" PRIu32 ").", s->name, s->inode.vdi_id);
1754
1755         return -EINVAL;
1756     }
1757
1758     dprintf("%s %s\n", sn_info->name, sn_info->id_str);
1759
1760     s->inode.vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
1761     s->inode.vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
1762     /* It appears that inode.tag does not require a NUL terminator,
1763      * which means this use of strncpy is ok.
1764      */
1765     strncpy(s->inode.tag, sn_info->name, sizeof(s->inode.tag));
1766     /* we don't need to update entire object */
1767     datalen = SD_INODE_SIZE - sizeof(s->inode.data_vdi_id);
1768
1769     /* refresh inode. */
1770     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1771     if (fd < 0) {
1772         ret = fd;
1773         goto cleanup;
1774     }
1775
1776     ret = write_object(fd, (char *)&s->inode, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
1777                        s->inode.nr_copies, datalen, 0, false, s->cache_enabled);
1778     if (ret < 0) {
1779         error_report("failed to write snapshot's inode.");
1780         goto cleanup;
1781     }
1782
1783     ret = do_sd_create(s->name, s->inode.vdi_size, s->inode.vdi_id, &new_vid, 1,
1784                        s->addr, s->port);
1785     if (ret < 0) {
1786         error_report("failed to create inode for snapshot. %s",
1787                      strerror(errno));
1788         goto cleanup;
1789     }
1790
1791     inode = (SheepdogInode *)g_malloc(datalen);
1792
1793     ret = read_object(fd, (char *)inode, vid_to_vdi_oid(new_vid),
1794                       s->inode.nr_copies, datalen, 0, s->cache_enabled);
1795
1796     if (ret < 0) {
1797         error_report("failed to read new inode info. %s", strerror(errno));
1798         goto cleanup;
1799     }
1800
1801     memcpy(&s->inode, inode, datalen);
1802     dprintf("s->inode: name %s snap_id %x oid %x\n",
1803             s->inode.name, s->inode.snap_id, s->inode.vdi_id);
1804
1805 cleanup:
1806     closesocket(fd);
1807     return ret;
1808 }
1809
1810 static int sd_snapshot_goto(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
1811 {
1812     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1813     BDRVSheepdogState *old_s;
1814     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN], tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1815     char *buf = NULL;
1816     uint32_t vid;
1817     uint32_t snapid = 0;
1818     int ret = 0, fd;
1819
1820     old_s = g_malloc(sizeof(BDRVSheepdogState));
1821
1822     memcpy(old_s, s, sizeof(BDRVSheepdogState));
1823
1824     pstrcpy(vdi, sizeof(vdi), s->name);
1825
1826     snapid = strtoul(snapshot_id, NULL, 10);
1827     if (snapid) {
1828         tag[0] = 0;
1829     } else {
1830         pstrcpy(tag, sizeof(tag), s->name);
1831     }
1832
1833     ret = find_vdi_name(s, vdi, snapid, tag, &vid, 1);
1834     if (ret) {
1835         error_report("Failed to find_vdi_name");
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         ret = fd;
1843         goto out;
1844     }
1845
1846     buf = g_malloc(SD_INODE_SIZE);
1847     ret = read_object(fd, buf, vid_to_vdi_oid(vid), s->inode.nr_copies,
1848                       SD_INODE_SIZE, 0, s->cache_enabled);
1849
1850     closesocket(fd);
1851
1852     if (ret) {
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 = true;
1865
1866     g_free(buf);
1867     g_free(old_s);
1868
1869     return 0;
1870 out:
1871     /* recover bdrv_sd_state */
1872     memcpy(s, old_s, sizeof(BDRVSheepdogState));
1873     g_free(buf);
1874     g_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 = g_malloc(max);
1902
1903     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1904     if (fd < 0) {
1905         ret = fd;
1906         goto out;
1907     }
1908
1909     rlen = max;
1910     wlen = 0;
1911
1912     memset(&req, 0, sizeof(req));
1913
1914     req.opcode = SD_OP_READ_VDIS;
1915     req.data_length = max;
1916
1917     ret = do_req(fd, (SheepdogReq *)&req, vdi_inuse, &wlen, &rlen);
1918
1919     closesocket(fd);
1920     if (ret) {
1921         goto out;
1922     }
1923
1924     sn_tab = g_malloc0(nr * sizeof(*sn_tab));
1925
1926     /* calculate a vdi id with hash function */
1927     hval = fnv_64a_buf(s->name, strlen(s->name), FNV1A_64_INIT);
1928     start_nr = hval & (SD_NR_VDIS - 1);
1929
1930     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1931     if (fd < 0) {
1932         error_report("failed to connect");
1933         ret = fd;
1934         goto out;
1935     }
1936
1937     for (vid = start_nr; found < nr; vid = (vid + 1) % SD_NR_VDIS) {
1938         if (!test_bit(vid, vdi_inuse)) {
1939             break;
1940         }
1941
1942         /* we don't need to read entire object */
1943         ret = read_object(fd, (char *)&inode, vid_to_vdi_oid(vid),
1944                           0, SD_INODE_SIZE - sizeof(inode.data_vdi_id), 0,
1945                           s->cache_enabled);
1946
1947         if (ret) {
1948             continue;
1949         }
1950
1951         if (!strcmp(inode.name, s->name) && is_snapshot(&inode)) {
1952             sn_tab[found].date_sec = inode.snap_ctime >> 32;
1953             sn_tab[found].date_nsec = inode.snap_ctime & 0xffffffff;
1954             sn_tab[found].vm_state_size = inode.vm_state_size;
1955             sn_tab[found].vm_clock_nsec = inode.vm_clock_nsec;
1956
1957             snprintf(sn_tab[found].id_str, sizeof(sn_tab[found].id_str), "%u",
1958                      inode.snap_id);
1959             pstrcpy(sn_tab[found].name,
1960                     MIN(sizeof(sn_tab[found].name), sizeof(inode.tag)),
1961                     inode.tag);
1962             found++;
1963         }
1964     }
1965
1966     closesocket(fd);
1967 out:
1968     *psn_tab = sn_tab;
1969
1970     g_free(vdi_inuse);
1971
1972     if (ret < 0) {
1973         return ret;
1974     }
1975
1976     return found;
1977 }
1978
1979 static int do_load_save_vmstate(BDRVSheepdogState *s, uint8_t *data,
1980                                 int64_t pos, int size, int load)
1981 {
1982     bool create;
1983     int fd, ret = 0, remaining = size;
1984     unsigned int data_len;
1985     uint64_t vmstate_oid;
1986     uint32_t vdi_index;
1987     uint64_t offset;
1988
1989     fd = connect_to_sdog(s->addr, s->port);
1990     if (fd < 0) {
1991         return fd;
1992     }
1993
1994     while (remaining) {
1995         vdi_index = pos / SD_DATA_OBJ_SIZE;
1996         offset = pos % SD_DATA_OBJ_SIZE;
1997
1998         data_len = MIN(remaining, SD_DATA_OBJ_SIZE - offset);
1999
2000         vmstate_oid = vid_to_vmstate_oid(s->inode.vdi_id, vdi_index);
2001
2002         create = (offset == 0);
2003         if (load) {
2004             ret = read_object(fd, (char *)data, vmstate_oid,
2005                               s->inode.nr_copies, data_len, offset,
2006                               s->cache_enabled);
2007         } else {
2008             ret = write_object(fd, (char *)data, vmstate_oid,
2009                                s->inode.nr_copies, data_len, offset, create,
2010                                s->cache_enabled);
2011         }
2012
2013         if (ret < 0) {
2014             error_report("failed to save vmstate %s", strerror(errno));
2015             goto cleanup;
2016         }
2017
2018         pos += data_len;
2019         data += data_len;
2020         remaining -= data_len;
2021     }
2022     ret = size;
2023 cleanup:
2024     closesocket(fd);
2025     return ret;
2026 }
2027
2028 static int sd_save_vmstate(BlockDriverState *bs, const uint8_t *data,
2029                            int64_t pos, int size)
2030 {
2031     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2032
2033     return do_load_save_vmstate(s, (uint8_t *)data, pos, size, 0);
2034 }
2035
2036 static int sd_load_vmstate(BlockDriverState *bs, uint8_t *data,
2037                            int64_t pos, int size)
2038 {
2039     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2040
2041     return do_load_save_vmstate(s, data, pos, size, 1);
2042 }
2043
2044
2045 static QEMUOptionParameter sd_create_options[] = {
2046     {
2047         .name = BLOCK_OPT_SIZE,
2048         .type = OPT_SIZE,
2049         .help = "Virtual disk size"
2050     },
2051     {
2052         .name = BLOCK_OPT_BACKING_FILE,
2053         .type = OPT_STRING,
2054         .help = "File name of a base image"
2055     },
2056     {
2057         .name = BLOCK_OPT_PREALLOC,
2058         .type = OPT_STRING,
2059         .help = "Preallocation mode (allowed values: off, full)"
2060     },
2061     { NULL }
2062 };
2063
2064 BlockDriver bdrv_sheepdog = {
2065     .format_name    = "sheepdog",
2066     .protocol_name  = "sheepdog",
2067     .instance_size  = sizeof(BDRVSheepdogState),
2068     .bdrv_file_open = sd_open,
2069     .bdrv_close     = sd_close,
2070     .bdrv_create    = sd_create,
2071     .bdrv_getlength = sd_getlength,
2072     .bdrv_truncate  = sd_truncate,
2073
2074     .bdrv_co_readv  = sd_co_readv,
2075     .bdrv_co_writev = sd_co_writev,
2076     .bdrv_co_flush_to_disk  = sd_co_flush_to_disk,
2077
2078     .bdrv_snapshot_create   = sd_snapshot_create,
2079     .bdrv_snapshot_goto     = sd_snapshot_goto,
2080     .bdrv_snapshot_delete   = sd_snapshot_delete,
2081     .bdrv_snapshot_list     = sd_snapshot_list,
2082
2083     .bdrv_save_vmstate  = sd_save_vmstate,
2084     .bdrv_load_vmstate  = sd_load_vmstate,
2085
2086     .create_options = sd_create_options,
2087 };
2088
2089 static void bdrv_sheepdog_init(void)
2090 {
2091     bdrv_register(&bdrv_sheepdog);
2092 }
2093 block_init(bdrv_sheepdog_init);
This page took 0.137695 seconds and 4 git commands to generate.