]> Git Repo - qemu.git/blob - block/sheepdog.c
Do not include hw/boards.h if it's not really necessary
[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/osdep.h"
16 #include "qemu-common.h"
17 #include "qapi/error.h"
18 #include "qapi/qapi-visit-sockets.h"
19 #include "qapi/qapi-visit-block-core.h"
20 #include "qapi/qmp/qdict.h"
21 #include "qapi/qobject-input-visitor.h"
22 #include "qapi/qobject-output-visitor.h"
23 #include "qemu/uri.h"
24 #include "qemu/error-report.h"
25 #include "qemu/main-loop.h"
26 #include "qemu/module.h"
27 #include "qemu/option.h"
28 #include "qemu/sockets.h"
29 #include "block/block_int.h"
30 #include "block/qdict.h"
31 #include "sysemu/block-backend.h"
32 #include "qemu/bitops.h"
33 #include "qemu/cutils.h"
34 #include "trace.h"
35
36 #define SD_PROTO_VER 0x01
37
38 #define SD_DEFAULT_ADDR "localhost"
39 #define SD_DEFAULT_PORT 7000
40
41 #define SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ  0x01
42 #define SD_OP_READ_OBJ       0x02
43 #define SD_OP_WRITE_OBJ      0x03
44 /* 0x04 is used internally by Sheepdog */
45
46 #define SD_OP_NEW_VDI        0x11
47 #define SD_OP_LOCK_VDI       0x12
48 #define SD_OP_RELEASE_VDI    0x13
49 #define SD_OP_GET_VDI_INFO   0x14
50 #define SD_OP_READ_VDIS      0x15
51 #define SD_OP_FLUSH_VDI      0x16
52 #define SD_OP_DEL_VDI        0x17
53 #define SD_OP_GET_CLUSTER_DEFAULT   0x18
54
55 #define SD_FLAG_CMD_WRITE    0x01
56 #define SD_FLAG_CMD_COW      0x02
57 #define SD_FLAG_CMD_CACHE    0x04 /* Writeback mode for cache */
58 #define SD_FLAG_CMD_DIRECT   0x08 /* Don't use cache */
59
60 #define SD_RES_SUCCESS       0x00 /* Success */
61 #define SD_RES_UNKNOWN       0x01 /* Unknown error */
62 #define SD_RES_NO_OBJ        0x02 /* No object found */
63 #define SD_RES_EIO           0x03 /* I/O error */
64 #define SD_RES_VDI_EXIST     0x04 /* Vdi exists already */
65 #define SD_RES_INVALID_PARMS 0x05 /* Invalid parameters */
66 #define SD_RES_SYSTEM_ERROR  0x06 /* System error */
67 #define SD_RES_VDI_LOCKED    0x07 /* Vdi is locked */
68 #define SD_RES_NO_VDI        0x08 /* No vdi found */
69 #define SD_RES_NO_BASE_VDI   0x09 /* No base vdi found */
70 #define SD_RES_VDI_READ      0x0A /* Cannot read requested vdi */
71 #define SD_RES_VDI_WRITE     0x0B /* Cannot write requested vdi */
72 #define SD_RES_BASE_VDI_READ 0x0C /* Cannot read base vdi */
73 #define SD_RES_BASE_VDI_WRITE   0x0D /* Cannot write base vdi */
74 #define SD_RES_NO_TAG        0x0E /* Requested tag is not found */
75 #define SD_RES_STARTUP       0x0F /* Sheepdog is on starting up */
76 #define SD_RES_VDI_NOT_LOCKED   0x10 /* Vdi is not locked */
77 #define SD_RES_SHUTDOWN      0x11 /* Sheepdog is shutting down */
78 #define SD_RES_NO_MEM        0x12 /* Cannot allocate memory */
79 #define SD_RES_FULL_VDI      0x13 /* we already have the maximum vdis */
80 #define SD_RES_VER_MISMATCH  0x14 /* Protocol version mismatch */
81 #define SD_RES_NO_SPACE      0x15 /* Server has no room for new objects */
82 #define SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT  0x16 /* Waiting for a format operation */
83 #define SD_RES_WAIT_FOR_JOIN    0x17 /* Waiting for other nodes joining */
84 #define SD_RES_JOIN_FAILED   0x18 /* Target node had failed to join sheepdog */
85 #define SD_RES_HALT          0x19 /* Sheepdog is stopped serving IO request */
86 #define SD_RES_READONLY      0x1A /* Object is read-only */
87
88 /*
89  * Object ID rules
90  *
91  *  0 - 19 (20 bits): data object space
92  * 20 - 31 (12 bits): reserved data object space
93  * 32 - 55 (24 bits): vdi object space
94  * 56 - 59 ( 4 bits): reserved vdi object space
95  * 60 - 63 ( 4 bits): object type identifier space
96  */
97
98 #define VDI_SPACE_SHIFT   32
99 #define VDI_BIT (UINT64_C(1) << 63)
100 #define VMSTATE_BIT (UINT64_C(1) << 62)
101 #define MAX_DATA_OBJS (UINT64_C(1) << 20)
102 #define MAX_CHILDREN 1024
103 #define SD_MAX_VDI_LEN 256
104 #define SD_MAX_VDI_TAG_LEN 256
105 #define SD_NR_VDIS   (1U << 24)
106 #define SD_DATA_OBJ_SIZE (UINT64_C(1) << 22)
107 #define SD_MAX_VDI_SIZE (SD_DATA_OBJ_SIZE * MAX_DATA_OBJS)
108 #define SD_DEFAULT_BLOCK_SIZE_SHIFT 22
109 /*
110  * For erasure coding, we use at most SD_EC_MAX_STRIP for data strips and
111  * (SD_EC_MAX_STRIP - 1) for parity strips
112  *
113  * SD_MAX_COPIES is sum of number of data strips and parity strips.
114  */
115 #define SD_EC_MAX_STRIP 16
116 #define SD_MAX_COPIES (SD_EC_MAX_STRIP * 2 - 1)
117
118 #define SD_INODE_SIZE (sizeof(SheepdogInode))
119 #define CURRENT_VDI_ID 0
120
121 #define LOCK_TYPE_NORMAL 0
122 #define LOCK_TYPE_SHARED 1      /* for iSCSI multipath */
123
124 typedef struct SheepdogReq {
125     uint8_t proto_ver;
126     uint8_t opcode;
127     uint16_t flags;
128     uint32_t epoch;
129     uint32_t id;
130     uint32_t data_length;
131     uint32_t opcode_specific[8];
132 } SheepdogReq;
133
134 typedef struct SheepdogRsp {
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     uint32_t result;
142     uint32_t opcode_specific[7];
143 } SheepdogRsp;
144
145 typedef struct SheepdogObjReq {
146     uint8_t proto_ver;
147     uint8_t opcode;
148     uint16_t flags;
149     uint32_t epoch;
150     uint32_t id;
151     uint32_t data_length;
152     uint64_t oid;
153     uint64_t cow_oid;
154     uint8_t copies;
155     uint8_t copy_policy;
156     uint8_t reserved[6];
157     uint64_t offset;
158 } SheepdogObjReq;
159
160 typedef struct SheepdogObjRsp {
161     uint8_t proto_ver;
162     uint8_t opcode;
163     uint16_t flags;
164     uint32_t epoch;
165     uint32_t id;
166     uint32_t data_length;
167     uint32_t result;
168     uint8_t copies;
169     uint8_t copy_policy;
170     uint8_t reserved[2];
171     uint32_t pad[6];
172 } SheepdogObjRsp;
173
174 typedef struct SheepdogVdiReq {
175     uint8_t proto_ver;
176     uint8_t opcode;
177     uint16_t flags;
178     uint32_t epoch;
179     uint32_t id;
180     uint32_t data_length;
181     uint64_t vdi_size;
182     uint32_t base_vdi_id;
183     uint8_t copies;
184     uint8_t copy_policy;
185     uint8_t store_policy;
186     uint8_t block_size_shift;
187     uint32_t snapid;
188     uint32_t type;
189     uint32_t pad[2];
190 } SheepdogVdiReq;
191
192 typedef struct SheepdogVdiRsp {
193     uint8_t proto_ver;
194     uint8_t opcode;
195     uint16_t flags;
196     uint32_t epoch;
197     uint32_t id;
198     uint32_t data_length;
199     uint32_t result;
200     uint32_t rsvd;
201     uint32_t vdi_id;
202     uint32_t pad[5];
203 } SheepdogVdiRsp;
204
205 typedef struct SheepdogClusterRsp {
206     uint8_t proto_ver;
207     uint8_t opcode;
208     uint16_t flags;
209     uint32_t epoch;
210     uint32_t id;
211     uint32_t data_length;
212     uint32_t result;
213     uint8_t nr_copies;
214     uint8_t copy_policy;
215     uint8_t block_size_shift;
216     uint8_t __pad1;
217     uint32_t __pad2[6];
218 } SheepdogClusterRsp;
219
220 typedef struct SheepdogInode {
221     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
222     char tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
223     uint64_t ctime;
224     uint64_t snap_ctime;
225     uint64_t vm_clock_nsec;
226     uint64_t vdi_size;
227     uint64_t vm_state_size;
228     uint16_t copy_policy;
229     uint8_t nr_copies;
230     uint8_t block_size_shift;
231     uint32_t snap_id;
232     uint32_t vdi_id;
233     uint32_t parent_vdi_id;
234     uint32_t child_vdi_id[MAX_CHILDREN];
235     uint32_t data_vdi_id[MAX_DATA_OBJS];
236 } SheepdogInode;
237
238 #define SD_INODE_HEADER_SIZE offsetof(SheepdogInode, data_vdi_id)
239
240 /*
241  * 64 bit FNV-1a non-zero initial basis
242  */
243 #define FNV1A_64_INIT ((uint64_t)0xcbf29ce484222325ULL)
244
245 static void deprecation_warning(void)
246 {
247     static bool warned;
248
249     if (!warned) {
250         warn_report("the sheepdog block driver is deprecated");
251         warned = true;
252     }
253 }
254
255 /*
256  * 64 bit Fowler/Noll/Vo FNV-1a hash code
257  */
258 static inline uint64_t fnv_64a_buf(void *buf, size_t len, uint64_t hval)
259 {
260     unsigned char *bp = buf;
261     unsigned char *be = bp + len;
262     while (bp < be) {
263         hval ^= (uint64_t) *bp++;
264         hval += (hval << 1) + (hval << 4) + (hval << 5) +
265             (hval << 7) + (hval << 8) + (hval << 40);
266     }
267     return hval;
268 }
269
270 static inline bool is_data_obj_writable(SheepdogInode *inode, unsigned int idx)
271 {
272     return inode->vdi_id == inode->data_vdi_id[idx];
273 }
274
275 static inline bool is_data_obj(uint64_t oid)
276 {
277     return !(VDI_BIT & oid);
278 }
279
280 static inline uint64_t data_oid_to_idx(uint64_t oid)
281 {
282     return oid & (MAX_DATA_OBJS - 1);
283 }
284
285 static inline uint32_t oid_to_vid(uint64_t oid)
286 {
287     return (oid & ~VDI_BIT) >> VDI_SPACE_SHIFT;
288 }
289
290 static inline uint64_t vid_to_vdi_oid(uint32_t vid)
291 {
292     return VDI_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT);
293 }
294
295 static inline uint64_t vid_to_vmstate_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
296 {
297     return VMSTATE_BIT | ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
298 }
299
300 static inline uint64_t vid_to_data_oid(uint32_t vid, uint32_t idx)
301 {
302     return ((uint64_t)vid << VDI_SPACE_SHIFT) | idx;
303 }
304
305 static inline bool is_snapshot(struct SheepdogInode *inode)
306 {
307     return !!inode->snap_ctime;
308 }
309
310 static inline size_t count_data_objs(const struct SheepdogInode *inode)
311 {
312     return DIV_ROUND_UP(inode->vdi_size,
313                         (1UL << inode->block_size_shift));
314 }
315
316 typedef struct SheepdogAIOCB SheepdogAIOCB;
317 typedef struct BDRVSheepdogState BDRVSheepdogState;
318
319 typedef struct AIOReq {
320     SheepdogAIOCB *aiocb;
321     unsigned int iov_offset;
322
323     uint64_t oid;
324     uint64_t base_oid;
325     uint64_t offset;
326     unsigned int data_len;
327     uint8_t flags;
328     uint32_t id;
329     bool create;
330
331     QLIST_ENTRY(AIOReq) aio_siblings;
332 } AIOReq;
333
334 enum AIOCBState {
335     AIOCB_WRITE_UDATA,
336     AIOCB_READ_UDATA,
337     AIOCB_FLUSH_CACHE,
338     AIOCB_DISCARD_OBJ,
339 };
340
341 #define AIOCBOverlapping(x, y)                                 \
342     (!(x->max_affect_data_idx < y->min_affect_data_idx          \
343        || y->max_affect_data_idx < x->min_affect_data_idx))
344
345 struct SheepdogAIOCB {
346     BDRVSheepdogState *s;
347
348     QEMUIOVector *qiov;
349
350     int64_t sector_num;
351     int nb_sectors;
352
353     int ret;
354     enum AIOCBState aiocb_type;
355
356     Coroutine *coroutine;
357     int nr_pending;
358
359     uint32_t min_affect_data_idx;
360     uint32_t max_affect_data_idx;
361
362     /*
363      * The difference between affect_data_idx and dirty_data_idx:
364      * affect_data_idx represents range of index of all request types.
365      * dirty_data_idx represents range of index updated by COW requests.
366      * dirty_data_idx is used for updating an inode object.
367      */
368     uint32_t min_dirty_data_idx;
369     uint32_t max_dirty_data_idx;
370
371     QLIST_ENTRY(SheepdogAIOCB) aiocb_siblings;
372 };
373
374 struct BDRVSheepdogState {
375     BlockDriverState *bs;
376     AioContext *aio_context;
377
378     SheepdogInode inode;
379
380     char name[SD_MAX_VDI_LEN];
381     bool is_snapshot;
382     uint32_t cache_flags;
383     bool discard_supported;
384
385     SocketAddress *addr;
386     int fd;
387
388     CoMutex lock;
389     Coroutine *co_send;
390     Coroutine *co_recv;
391
392     uint32_t aioreq_seq_num;
393
394     /* Every aio request must be linked to either of these queues. */
395     QLIST_HEAD(, AIOReq) inflight_aio_head;
396     QLIST_HEAD(, AIOReq) failed_aio_head;
397
398     CoMutex queue_lock;
399     CoQueue overlapping_queue;
400     QLIST_HEAD(, SheepdogAIOCB) inflight_aiocb_head;
401 };
402
403 typedef struct BDRVSheepdogReopenState {
404     int fd;
405     int cache_flags;
406 } BDRVSheepdogReopenState;
407
408 static const char *sd_strerror(int err)
409 {
410     int i;
411
412     static const struct {
413         int err;
414         const char *desc;
415     } errors[] = {
416         {SD_RES_SUCCESS, "Success"},
417         {SD_RES_UNKNOWN, "Unknown error"},
418         {SD_RES_NO_OBJ, "No object found"},
419         {SD_RES_EIO, "I/O error"},
420         {SD_RES_VDI_EXIST, "VDI exists already"},
421         {SD_RES_INVALID_PARMS, "Invalid parameters"},
422         {SD_RES_SYSTEM_ERROR, "System error"},
423         {SD_RES_VDI_LOCKED, "VDI is already locked"},
424         {SD_RES_NO_VDI, "No vdi found"},
425         {SD_RES_NO_BASE_VDI, "No base VDI found"},
426         {SD_RES_VDI_READ, "Failed read the requested VDI"},
427         {SD_RES_VDI_WRITE, "Failed to write the requested VDI"},
428         {SD_RES_BASE_VDI_READ, "Failed to read the base VDI"},
429         {SD_RES_BASE_VDI_WRITE, "Failed to write the base VDI"},
430         {SD_RES_NO_TAG, "Failed to find the requested tag"},
431         {SD_RES_STARTUP, "The system is still booting"},
432         {SD_RES_VDI_NOT_LOCKED, "VDI isn't locked"},
433         {SD_RES_SHUTDOWN, "The system is shutting down"},
434         {SD_RES_NO_MEM, "Out of memory on the server"},
435         {SD_RES_FULL_VDI, "We already have the maximum vdis"},
436         {SD_RES_VER_MISMATCH, "Protocol version mismatch"},
437         {SD_RES_NO_SPACE, "Server has no space for new objects"},
438         {SD_RES_WAIT_FOR_FORMAT, "Sheepdog is waiting for a format operation"},
439         {SD_RES_WAIT_FOR_JOIN, "Sheepdog is waiting for other nodes joining"},
440         {SD_RES_JOIN_FAILED, "Target node had failed to join sheepdog"},
441         {SD_RES_HALT, "Sheepdog is stopped serving IO request"},
442         {SD_RES_READONLY, "Object is read-only"},
443     };
444
445     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(errors); ++i) {
446         if (errors[i].err == err) {
447             return errors[i].desc;
448         }
449     }
450
451     return "Invalid error code";
452 }
453
454 /*
455  * Sheepdog I/O handling:
456  *
457  * 1. In sd_co_rw_vector, we send the I/O requests to the server and
458  *    link the requests to the inflight_list in the
459  *    BDRVSheepdogState.  The function yields while waiting for
460  *    receiving the response.
461  *
462  * 2. We receive the response in aio_read_response, the fd handler to
463  *    the sheepdog connection.  We switch back to sd_co_readv/sd_writev
464  *    after all the requests belonging to the AIOCB are finished.  If
465  *    needed, sd_co_writev will send another requests for the vdi object.
466  */
467
468 static inline AIOReq *alloc_aio_req(BDRVSheepdogState *s, SheepdogAIOCB *acb,
469                                     uint64_t oid, unsigned int data_len,
470                                     uint64_t offset, uint8_t flags, bool create,
471                                     uint64_t base_oid, unsigned int iov_offset)
472 {
473     AIOReq *aio_req;
474
475     aio_req = g_malloc(sizeof(*aio_req));
476     aio_req->aiocb = acb;
477     aio_req->iov_offset = iov_offset;
478     aio_req->oid = oid;
479     aio_req->base_oid = base_oid;
480     aio_req->offset = offset;
481     aio_req->data_len = data_len;
482     aio_req->flags = flags;
483     aio_req->id = s->aioreq_seq_num++;
484     aio_req->create = create;
485
486     acb->nr_pending++;
487     return aio_req;
488 }
489
490 static void wait_for_overlapping_aiocb(BDRVSheepdogState *s, SheepdogAIOCB *acb)
491 {
492     SheepdogAIOCB *cb;
493
494 retry:
495     QLIST_FOREACH(cb, &s->inflight_aiocb_head, aiocb_siblings) {
496         if (AIOCBOverlapping(acb, cb)) {
497             qemu_co_queue_wait(&s->overlapping_queue, &s->queue_lock);
498             goto retry;
499         }
500     }
501 }
502
503 static void sd_aio_setup(SheepdogAIOCB *acb, BDRVSheepdogState *s,
504                          QEMUIOVector *qiov, int64_t sector_num, int nb_sectors,
505                          int type)
506 {
507     uint32_t object_size;
508
509     object_size = (UINT32_C(1) << s->inode.block_size_shift);
510
511     acb->s = s;
512
513     acb->qiov = qiov;
514
515     acb->sector_num = sector_num;
516     acb->nb_sectors = nb_sectors;
517
518     acb->coroutine = qemu_coroutine_self();
519     acb->ret = 0;
520     acb->nr_pending = 0;
521
522     acb->min_affect_data_idx = acb->sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE / object_size;
523     acb->max_affect_data_idx = (acb->sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE +
524                               acb->nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE) / object_size;
525
526     acb->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
527     acb->max_dirty_data_idx = 0;
528     acb->aiocb_type = type;
529
530     if (type == AIOCB_FLUSH_CACHE) {
531         return;
532     }
533
534     qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
535     wait_for_overlapping_aiocb(s, acb);
536     QLIST_INSERT_HEAD(&s->inflight_aiocb_head, acb, aiocb_siblings);
537     qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
538 }
539
540 static SocketAddress *sd_server_config(QDict *options, Error **errp)
541 {
542     QDict *server = NULL;
543     Visitor *iv = NULL;
544     SocketAddress *saddr = NULL;
545
546     qdict_extract_subqdict(options, &server, "server.");
547
548     iv = qobject_input_visitor_new_flat_confused(server, errp);
549     if (!iv) {
550         goto done;
551     }
552
553     if (!visit_type_SocketAddress(iv, NULL, &saddr, errp)) {
554         goto done;
555     }
556
557 done:
558     visit_free(iv);
559     qobject_unref(server);
560     return saddr;
561 }
562
563 /* Return -EIO in case of error, file descriptor on success */
564 static int connect_to_sdog(BDRVSheepdogState *s, Error **errp)
565 {
566     int fd;
567
568     fd = socket_connect(s->addr, errp);
569
570     if (s->addr->type == SOCKET_ADDRESS_TYPE_INET && fd >= 0) {
571         int ret = socket_set_nodelay(fd);
572         if (ret < 0) {
573             warn_report("can't set TCP_NODELAY: %s", strerror(errno));
574         }
575     }
576
577     if (fd >= 0) {
578         qemu_set_nonblock(fd);
579     } else {
580         fd = -EIO;
581     }
582
583     return fd;
584 }
585
586 /* Return 0 on success and -errno in case of error */
587 static coroutine_fn int send_co_req(int sockfd, SheepdogReq *hdr, void *data,
588                                     unsigned int *wlen)
589 {
590     int ret;
591
592     ret = qemu_co_send(sockfd, hdr, sizeof(*hdr));
593     if (ret != sizeof(*hdr)) {
594         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
595         return -errno;
596     }
597
598     ret = qemu_co_send(sockfd, data, *wlen);
599     if (ret != *wlen) {
600         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
601         return -errno;
602     }
603
604     return ret;
605 }
606
607 typedef struct SheepdogReqCo {
608     int sockfd;
609     BlockDriverState *bs;
610     AioContext *aio_context;
611     SheepdogReq *hdr;
612     void *data;
613     unsigned int *wlen;
614     unsigned int *rlen;
615     int ret;
616     bool finished;
617     Coroutine *co;
618 } SheepdogReqCo;
619
620 static void restart_co_req(void *opaque)
621 {
622     SheepdogReqCo *srco = opaque;
623
624     aio_co_wake(srco->co);
625 }
626
627 static coroutine_fn void do_co_req(void *opaque)
628 {
629     int ret;
630     SheepdogReqCo *srco = opaque;
631     int sockfd = srco->sockfd;
632     SheepdogReq *hdr = srco->hdr;
633     void *data = srco->data;
634     unsigned int *wlen = srco->wlen;
635     unsigned int *rlen = srco->rlen;
636
637     srco->co = qemu_coroutine_self();
638     aio_set_fd_handler(srco->aio_context, sockfd, false,
639                        NULL, restart_co_req, NULL, srco);
640
641     ret = send_co_req(sockfd, hdr, data, wlen);
642     if (ret < 0) {
643         goto out;
644     }
645
646     aio_set_fd_handler(srco->aio_context, sockfd, false,
647                        restart_co_req, NULL, NULL, srco);
648
649     ret = qemu_co_recv(sockfd, hdr, sizeof(*hdr));
650     if (ret != sizeof(*hdr)) {
651         error_report("failed to get a rsp, %s", strerror(errno));
652         ret = -errno;
653         goto out;
654     }
655
656     if (*rlen > hdr->data_length) {
657         *rlen = hdr->data_length;
658     }
659
660     if (*rlen) {
661         ret = qemu_co_recv(sockfd, data, *rlen);
662         if (ret != *rlen) {
663             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
664             ret = -errno;
665             goto out;
666         }
667     }
668     ret = 0;
669 out:
670     /* there is at most one request for this sockfd, so it is safe to
671      * set each handler to NULL. */
672     aio_set_fd_handler(srco->aio_context, sockfd, false,
673                        NULL, NULL, NULL, NULL);
674
675     srco->co = NULL;
676     srco->ret = ret;
677     /* Set srco->finished before reading bs->wakeup.  */
678     qatomic_mb_set(&srco->finished, true);
679     if (srco->bs) {
680         bdrv_wakeup(srco->bs);
681     }
682 }
683
684 /*
685  * Send the request to the sheep in a synchronous manner.
686  *
687  * Return 0 on success, -errno in case of error.
688  */
689 static int do_req(int sockfd, BlockDriverState *bs, SheepdogReq *hdr,
690                   void *data, unsigned int *wlen, unsigned int *rlen)
691 {
692     Coroutine *co;
693     SheepdogReqCo srco = {
694         .sockfd = sockfd,
695         .aio_context = bs ? bdrv_get_aio_context(bs) : qemu_get_aio_context(),
696         .bs = bs,
697         .hdr = hdr,
698         .data = data,
699         .wlen = wlen,
700         .rlen = rlen,
701         .ret = 0,
702         .finished = false,
703     };
704
705     if (qemu_in_coroutine()) {
706         do_co_req(&srco);
707     } else {
708         co = qemu_coroutine_create(do_co_req, &srco);
709         if (bs) {
710             bdrv_coroutine_enter(bs, co);
711             BDRV_POLL_WHILE(bs, !srco.finished);
712         } else {
713             qemu_coroutine_enter(co);
714             while (!srco.finished) {
715                 aio_poll(qemu_get_aio_context(), true);
716             }
717         }
718     }
719
720     return srco.ret;
721 }
722
723 static void coroutine_fn add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
724                                          struct iovec *iov, int niov,
725                                          enum AIOCBState aiocb_type);
726 static void coroutine_fn resend_aioreq(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req);
727 static int reload_inode(BDRVSheepdogState *s, uint32_t snapid, const char *tag);
728 static int get_sheep_fd(BDRVSheepdogState *s, Error **errp);
729 static void co_write_request(void *opaque);
730
731 static coroutine_fn void reconnect_to_sdog(void *opaque)
732 {
733     BDRVSheepdogState *s = opaque;
734     AIOReq *aio_req, *next;
735
736     aio_set_fd_handler(s->aio_context, s->fd, false, NULL,
737                        NULL, NULL, NULL);
738     close(s->fd);
739     s->fd = -1;
740
741     /* Wait for outstanding write requests to be completed. */
742     while (s->co_send != NULL) {
743         co_write_request(opaque);
744     }
745
746     /* Try to reconnect the sheepdog server every one second. */
747     while (s->fd < 0) {
748         Error *local_err = NULL;
749         s->fd = get_sheep_fd(s, &local_err);
750         if (s->fd < 0) {
751             trace_sheepdog_reconnect_to_sdog();
752             error_report_err(local_err);
753             qemu_co_sleep_ns(QEMU_CLOCK_REALTIME, NANOSECONDS_PER_SECOND);
754         }
755     };
756
757     /*
758      * Now we have to resend all the request in the inflight queue.  However,
759      * resend_aioreq() can yield and newly created requests can be added to the
760      * inflight queue before the coroutine is resumed.  To avoid mixing them, we
761      * have to move all the inflight requests to the failed queue before
762      * resend_aioreq() is called.
763      */
764     qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
765     QLIST_FOREACH_SAFE(aio_req, &s->inflight_aio_head, aio_siblings, next) {
766         QLIST_REMOVE(aio_req, aio_siblings);
767         QLIST_INSERT_HEAD(&s->failed_aio_head, aio_req, aio_siblings);
768     }
769
770     /* Resend all the failed aio requests. */
771     while (!QLIST_EMPTY(&s->failed_aio_head)) {
772         aio_req = QLIST_FIRST(&s->failed_aio_head);
773         QLIST_REMOVE(aio_req, aio_siblings);
774         qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
775         resend_aioreq(s, aio_req);
776         qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
777     }
778     qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
779 }
780
781 /*
782  * Receive responses of the I/O requests.
783  *
784  * This function is registered as a fd handler, and called from the
785  * main loop when s->fd is ready for reading responses.
786  */
787 static void coroutine_fn aio_read_response(void *opaque)
788 {
789     SheepdogObjRsp rsp;
790     BDRVSheepdogState *s = opaque;
791     int fd = s->fd;
792     int ret;
793     AIOReq *aio_req = NULL;
794     SheepdogAIOCB *acb;
795     uint64_t idx;
796
797     /* read a header */
798     ret = qemu_co_recv(fd, &rsp, sizeof(rsp));
799     if (ret != sizeof(rsp)) {
800         error_report("failed to get the header, %s", strerror(errno));
801         goto err;
802     }
803
804     /* find the right aio_req from the inflight aio list */
805     QLIST_FOREACH(aio_req, &s->inflight_aio_head, aio_siblings) {
806         if (aio_req->id == rsp.id) {
807             break;
808         }
809     }
810     if (!aio_req) {
811         error_report("cannot find aio_req %x", rsp.id);
812         goto err;
813     }
814
815     acb = aio_req->aiocb;
816
817     switch (acb->aiocb_type) {
818     case AIOCB_WRITE_UDATA:
819         if (!is_data_obj(aio_req->oid)) {
820             break;
821         }
822         idx = data_oid_to_idx(aio_req->oid);
823
824         if (aio_req->create) {
825             /*
826              * If the object is newly created one, we need to update
827              * the vdi object (metadata object).  min_dirty_data_idx
828              * and max_dirty_data_idx are changed to include updated
829              * index between them.
830              */
831             if (rsp.result == SD_RES_SUCCESS) {
832                 s->inode.data_vdi_id[idx] = s->inode.vdi_id;
833                 acb->max_dirty_data_idx = MAX(idx, acb->max_dirty_data_idx);
834                 acb->min_dirty_data_idx = MIN(idx, acb->min_dirty_data_idx);
835             }
836         }
837         break;
838     case AIOCB_READ_UDATA:
839         ret = qemu_co_recvv(fd, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
840                             aio_req->iov_offset, rsp.data_length);
841         if (ret != rsp.data_length) {
842             error_report("failed to get the data, %s", strerror(errno));
843             goto err;
844         }
845         break;
846     case AIOCB_FLUSH_CACHE:
847         if (rsp.result == SD_RES_INVALID_PARMS) {
848             trace_sheepdog_aio_read_response();
849             s->cache_flags = SD_FLAG_CMD_DIRECT;
850             rsp.result = SD_RES_SUCCESS;
851         }
852         break;
853     case AIOCB_DISCARD_OBJ:
854         switch (rsp.result) {
855         case SD_RES_INVALID_PARMS:
856             error_report("server doesn't support discard command");
857             rsp.result = SD_RES_SUCCESS;
858             s->discard_supported = false;
859             break;
860         default:
861             break;
862         }
863     }
864
865     /* No more data for this aio_req (reload_inode below uses its own file
866      * descriptor handler which doesn't use co_recv).
867     */
868     s->co_recv = NULL;
869
870     qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
871     QLIST_REMOVE(aio_req, aio_siblings);
872     qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
873
874     switch (rsp.result) {
875     case SD_RES_SUCCESS:
876         break;
877     case SD_RES_READONLY:
878         if (s->inode.vdi_id == oid_to_vid(aio_req->oid)) {
879             ret = reload_inode(s, 0, "");
880             if (ret < 0) {
881                 goto err;
882             }
883         }
884         if (is_data_obj(aio_req->oid)) {
885             aio_req->oid = vid_to_data_oid(s->inode.vdi_id,
886                                            data_oid_to_idx(aio_req->oid));
887         } else {
888             aio_req->oid = vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id);
889         }
890         resend_aioreq(s, aio_req);
891         return;
892     default:
893         acb->ret = -EIO;
894         error_report("%s", sd_strerror(rsp.result));
895         break;
896     }
897
898     g_free(aio_req);
899
900     if (!--acb->nr_pending) {
901         /*
902          * We've finished all requests which belong to the AIOCB, so
903          * we can switch back to sd_co_readv/writev now.
904          */
905         aio_co_wake(acb->coroutine);
906     }
907
908     return;
909
910 err:
911     reconnect_to_sdog(opaque);
912 }
913
914 static void co_read_response(void *opaque)
915 {
916     BDRVSheepdogState *s = opaque;
917
918     if (!s->co_recv) {
919         s->co_recv = qemu_coroutine_create(aio_read_response, opaque);
920     }
921
922     aio_co_enter(s->aio_context, s->co_recv);
923 }
924
925 static void co_write_request(void *opaque)
926 {
927     BDRVSheepdogState *s = opaque;
928
929     aio_co_wake(s->co_send);
930 }
931
932 /*
933  * Return a socket descriptor to read/write objects.
934  *
935  * We cannot use this descriptor for other operations because
936  * the block driver may be on waiting response from the server.
937  */
938 static int get_sheep_fd(BDRVSheepdogState *s, Error **errp)
939 {
940     int fd;
941
942     fd = connect_to_sdog(s, errp);
943     if (fd < 0) {
944         return fd;
945     }
946
947     aio_set_fd_handler(s->aio_context, fd, false,
948                        co_read_response, NULL, NULL, s);
949     return fd;
950 }
951
952 /*
953  * Parse numeric snapshot ID in @str
954  * If @str can't be parsed as number, return false.
955  * Else, if the number is zero or too large, set *@snapid to zero and
956  * return true.
957  * Else, set *@snapid to the number and return true.
958  */
959 static bool sd_parse_snapid(const char *str, uint32_t *snapid)
960 {
961     unsigned long ul;
962     int ret;
963
964     ret = qemu_strtoul(str, NULL, 10, &ul);
965     if (ret == -ERANGE) {
966         ul = ret = 0;
967     }
968     if (ret) {
969         return false;
970     }
971     if (ul > UINT32_MAX) {
972         ul = 0;
973     }
974
975     *snapid = ul;
976     return true;
977 }
978
979 static bool sd_parse_snapid_or_tag(const char *str,
980                                    uint32_t *snapid, char tag[])
981 {
982     if (!sd_parse_snapid(str, snapid)) {
983         *snapid = 0;
984         if (g_strlcpy(tag, str, SD_MAX_VDI_TAG_LEN) >= SD_MAX_VDI_TAG_LEN) {
985             return false;
986         }
987     } else if (!*snapid) {
988         return false;
989     } else {
990         tag[0] = 0;
991     }
992     return true;
993 }
994
995 typedef struct {
996     const char *path;           /* non-null iff transport is tcp */
997     const char *host;           /* valid when transport is tcp */
998     int port;                   /* valid when transport is tcp */
999     char vdi[SD_MAX_VDI_LEN];
1000     char tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
1001     uint32_t snap_id;
1002     /* Remainder is only for sd_config_done() */
1003     URI *uri;
1004     QueryParams *qp;
1005 } SheepdogConfig;
1006
1007 static void sd_config_done(SheepdogConfig *cfg)
1008 {
1009     if (cfg->qp) {
1010         query_params_free(cfg->qp);
1011     }
1012     uri_free(cfg->uri);
1013 }
1014
1015 static void sd_parse_uri(SheepdogConfig *cfg, const char *filename,
1016                          Error **errp)
1017 {
1018     Error *err = NULL;
1019     QueryParams *qp = NULL;
1020     bool is_unix;
1021     URI *uri;
1022
1023     memset(cfg, 0, sizeof(*cfg));
1024
1025     cfg->uri = uri = uri_parse(filename);
1026     if (!uri) {
1027         error_setg(&err, "invalid URI '%s'", filename);
1028         goto out;
1029     }
1030
1031     /* transport */
1032     if (!g_strcmp0(uri->scheme, "sheepdog")) {
1033         is_unix = false;
1034     } else if (!g_strcmp0(uri->scheme, "sheepdog+tcp")) {
1035         is_unix = false;
1036     } else if (!g_strcmp0(uri->scheme, "sheepdog+unix")) {
1037         is_unix = true;
1038     } else {
1039         error_setg(&err, "URI scheme must be 'sheepdog', 'sheepdog+tcp',"
1040                    " or 'sheepdog+unix'");
1041         goto out;
1042     }
1043
1044     if (uri->path == NULL || !strcmp(uri->path, "/")) {
1045         error_setg(&err, "missing file path in URI");
1046         goto out;
1047     }
1048     if (g_strlcpy(cfg->vdi, uri->path + 1, SD_MAX_VDI_LEN)
1049         >= SD_MAX_VDI_LEN) {
1050         error_setg(&err, "VDI name is too long");
1051         goto out;
1052     }
1053
1054     cfg->qp = qp = query_params_parse(uri->query);
1055
1056     if (is_unix) {
1057         /* sheepdog+unix:///vdiname?socket=path */
1058         if (uri->server || uri->port) {
1059             error_setg(&err, "URI scheme %s doesn't accept a server address",
1060                        uri->scheme);
1061             goto out;
1062         }
1063         if (!qp->n) {
1064             error_setg(&err,
1065                        "URI scheme %s requires query parameter 'socket'",
1066                        uri->scheme);
1067             goto out;
1068         }
1069         if (qp->n != 1 || strcmp(qp->p[0].name, "socket")) {
1070             error_setg(&err, "unexpected query parameters");
1071             goto out;
1072         }
1073         cfg->path = qp->p[0].value;
1074     } else {
1075         /* sheepdog[+tcp]://[host:port]/vdiname */
1076         if (qp->n) {
1077             error_setg(&err, "unexpected query parameters");
1078             goto out;
1079         }
1080         cfg->host = uri->server;
1081         cfg->port = uri->port;
1082     }
1083
1084     /* snapshot tag */
1085     if (uri->fragment) {
1086         if (!sd_parse_snapid_or_tag(uri->fragment,
1087                                     &cfg->snap_id, cfg->tag)) {
1088             error_setg(&err, "'%s' is not a valid snapshot ID",
1089                        uri->fragment);
1090             goto out;
1091         }
1092     } else {
1093         cfg->snap_id = CURRENT_VDI_ID; /* search current vdi */
1094     }
1095
1096 out:
1097     if (err) {
1098         error_propagate(errp, err);
1099         sd_config_done(cfg);
1100     }
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Parse a filename (old syntax)
1105  *
1106  * filename must be one of the following formats:
1107  *   1. [vdiname]
1108  *   2. [vdiname]:[snapid]
1109  *   3. [vdiname]:[tag]
1110  *   4. [hostname]:[port]:[vdiname]
1111  *   5. [hostname]:[port]:[vdiname]:[snapid]
1112  *   6. [hostname]:[port]:[vdiname]:[tag]
1113  *
1114  * You can boot from the snapshot images by specifying `snapid` or
1115  * `tag'.
1116  *
1117  * You can run VMs outside the Sheepdog cluster by specifying
1118  * `hostname' and `port' (experimental).
1119  */
1120 static void parse_vdiname(SheepdogConfig *cfg, const char *filename,
1121                           Error **errp)
1122 {
1123     Error *err = NULL;
1124     char *p, *q, *uri;
1125     const char *host_spec, *vdi_spec;
1126     int nr_sep;
1127
1128     strstart(filename, "sheepdog:", &filename);
1129     p = q = g_strdup(filename);
1130
1131     /* count the number of separators */
1132     nr_sep = 0;
1133     while (*p) {
1134         if (*p == ':') {
1135             nr_sep++;
1136         }
1137         p++;
1138     }
1139     p = q;
1140
1141     /* use the first two tokens as host_spec. */
1142     if (nr_sep >= 2) {
1143         host_spec = p;
1144         p = strchr(p, ':');
1145         p++;
1146         p = strchr(p, ':');
1147         *p++ = '\0';
1148     } else {
1149         host_spec = "";
1150     }
1151
1152     vdi_spec = p;
1153
1154     p = strchr(vdi_spec, ':');
1155     if (p) {
1156         *p++ = '#';
1157     }
1158
1159     uri = g_strdup_printf("sheepdog://%s/%s", host_spec, vdi_spec);
1160
1161     /*
1162      * FIXME We to escape URI meta-characters, e.g. "x?y=z"
1163      * produces "sheepdog://x?y=z".  Because of that ...
1164      */
1165     sd_parse_uri(cfg, uri, &err);
1166     if (err) {
1167         /*
1168          * ... this can fail, but the error message is misleading.
1169          * Replace it by the traditional useless one until the
1170          * escaping is fixed.
1171          */
1172         error_free(err);
1173         error_setg(errp, "Can't parse filename");
1174     }
1175
1176     g_free(q);
1177     g_free(uri);
1178 }
1179
1180 static void sd_parse_filename(const char *filename, QDict *options,
1181                               Error **errp)
1182 {
1183     Error *err = NULL;
1184     SheepdogConfig cfg;
1185     char buf[32];
1186
1187     if (strstr(filename, "://")) {
1188         sd_parse_uri(&cfg, filename, &err);
1189     } else {
1190         parse_vdiname(&cfg, filename, &err);
1191     }
1192     if (err) {
1193         error_propagate(errp, err);
1194         return;
1195     }
1196
1197     if (cfg.path) {
1198         qdict_set_default_str(options, "server.path", cfg.path);
1199         qdict_set_default_str(options, "server.type", "unix");
1200     } else {
1201         qdict_set_default_str(options, "server.type", "inet");
1202         qdict_set_default_str(options, "server.host",
1203                               cfg.host ?: SD_DEFAULT_ADDR);
1204         snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", cfg.port ?: SD_DEFAULT_PORT);
1205         qdict_set_default_str(options, "server.port", buf);
1206     }
1207     qdict_set_default_str(options, "vdi", cfg.vdi);
1208     qdict_set_default_str(options, "tag", cfg.tag);
1209     if (cfg.snap_id) {
1210         snprintf(buf, sizeof(buf), "%d", cfg.snap_id);
1211         qdict_set_default_str(options, "snap-id", buf);
1212     }
1213
1214     sd_config_done(&cfg);
1215 }
1216
1217 static int find_vdi_name(BDRVSheepdogState *s, const char *filename,
1218                          uint32_t snapid, const char *tag, uint32_t *vid,
1219                          bool lock, Error **errp)
1220 {
1221     int ret, fd;
1222     SheepdogVdiReq hdr;
1223     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1224     unsigned int wlen, rlen = 0;
1225     char buf[SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN] QEMU_NONSTRING;
1226
1227     fd = connect_to_sdog(s, errp);
1228     if (fd < 0) {
1229         return fd;
1230     }
1231
1232     /* This pair of strncpy calls ensures that the buffer is zero-filled,
1233      * which is desirable since we'll soon be sending those bytes, and
1234      * don't want the send_req to read uninitialized data.
1235      */
1236     strncpy(buf, filename, SD_MAX_VDI_LEN);
1237     strncpy(buf + SD_MAX_VDI_LEN, tag, SD_MAX_VDI_TAG_LEN);
1238
1239     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1240     if (lock) {
1241         hdr.opcode = SD_OP_LOCK_VDI;
1242         hdr.type = LOCK_TYPE_NORMAL;
1243     } else {
1244         hdr.opcode = SD_OP_GET_VDI_INFO;
1245     }
1246     wlen = SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN;
1247     hdr.proto_ver = SD_PROTO_VER;
1248     hdr.data_length = wlen;
1249     hdr.snapid = snapid;
1250     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1251
1252     ret = do_req(fd, s->bs, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1253     if (ret) {
1254         error_setg_errno(errp, -ret, "cannot get vdi info");
1255         goto out;
1256     }
1257
1258     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1259         error_setg(errp, "cannot get vdi info, %s, %s %" PRIu32 " %s",
1260                    sd_strerror(rsp->result), filename, snapid, tag);
1261         if (rsp->result == SD_RES_NO_VDI) {
1262             ret = -ENOENT;
1263         } else if (rsp->result == SD_RES_VDI_LOCKED) {
1264             ret = -EBUSY;
1265         } else {
1266             ret = -EIO;
1267         }
1268         goto out;
1269     }
1270     *vid = rsp->vdi_id;
1271
1272     ret = 0;
1273 out:
1274     closesocket(fd);
1275     return ret;
1276 }
1277
1278 static void coroutine_fn add_aio_request(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req,
1279                                          struct iovec *iov, int niov,
1280                                          enum AIOCBState aiocb_type)
1281 {
1282     int nr_copies = s->inode.nr_copies;
1283     SheepdogObjReq hdr;
1284     unsigned int wlen = 0;
1285     int ret;
1286     uint64_t oid = aio_req->oid;
1287     unsigned int datalen = aio_req->data_len;
1288     uint64_t offset = aio_req->offset;
1289     uint8_t flags = aio_req->flags;
1290     uint64_t old_oid = aio_req->base_oid;
1291     bool create = aio_req->create;
1292
1293     qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
1294     QLIST_INSERT_HEAD(&s->inflight_aio_head, aio_req, aio_siblings);
1295     qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
1296
1297     if (!nr_copies) {
1298         error_report("bug");
1299     }
1300
1301     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1302
1303     switch (aiocb_type) {
1304     case AIOCB_FLUSH_CACHE:
1305         hdr.opcode = SD_OP_FLUSH_VDI;
1306         break;
1307     case AIOCB_READ_UDATA:
1308         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
1309         hdr.flags = flags;
1310         break;
1311     case AIOCB_WRITE_UDATA:
1312         if (create) {
1313             hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
1314         } else {
1315             hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1316         }
1317         wlen = datalen;
1318         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
1319         break;
1320     case AIOCB_DISCARD_OBJ:
1321         hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1322         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE | flags;
1323         s->inode.data_vdi_id[data_oid_to_idx(oid)] = 0;
1324         offset = offsetof(SheepdogInode,
1325                           data_vdi_id[data_oid_to_idx(oid)]);
1326         oid = vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id);
1327         wlen = datalen = sizeof(uint32_t);
1328         break;
1329     }
1330
1331     if (s->cache_flags) {
1332         hdr.flags |= s->cache_flags;
1333     }
1334
1335     hdr.oid = oid;
1336     hdr.cow_oid = old_oid;
1337     hdr.copies = s->inode.nr_copies;
1338
1339     hdr.data_length = datalen;
1340     hdr.offset = offset;
1341
1342     hdr.id = aio_req->id;
1343
1344     qemu_co_mutex_lock(&s->lock);
1345     s->co_send = qemu_coroutine_self();
1346     aio_set_fd_handler(s->aio_context, s->fd, false,
1347                        co_read_response, co_write_request, NULL, s);
1348     socket_set_cork(s->fd, 1);
1349
1350     /* send a header */
1351     ret = qemu_co_send(s->fd, &hdr, sizeof(hdr));
1352     if (ret != sizeof(hdr)) {
1353         error_report("failed to send a req, %s", strerror(errno));
1354         goto out;
1355     }
1356
1357     if (wlen) {
1358         ret = qemu_co_sendv(s->fd, iov, niov, aio_req->iov_offset, wlen);
1359         if (ret != wlen) {
1360             error_report("failed to send a data, %s", strerror(errno));
1361         }
1362     }
1363 out:
1364     socket_set_cork(s->fd, 0);
1365     aio_set_fd_handler(s->aio_context, s->fd, false,
1366                        co_read_response, NULL, NULL, s);
1367     s->co_send = NULL;
1368     qemu_co_mutex_unlock(&s->lock);
1369 }
1370
1371 static int read_write_object(int fd, BlockDriverState *bs, char *buf,
1372                              uint64_t oid, uint8_t copies,
1373                              unsigned int datalen, uint64_t offset,
1374                              bool write, bool create, uint32_t cache_flags)
1375 {
1376     SheepdogObjReq hdr;
1377     SheepdogObjRsp *rsp = (SheepdogObjRsp *)&hdr;
1378     unsigned int wlen, rlen;
1379     int ret;
1380
1381     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1382
1383     if (write) {
1384         wlen = datalen;
1385         rlen = 0;
1386         hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1387         if (create) {
1388             hdr.opcode = SD_OP_CREATE_AND_WRITE_OBJ;
1389         } else {
1390             hdr.opcode = SD_OP_WRITE_OBJ;
1391         }
1392     } else {
1393         wlen = 0;
1394         rlen = datalen;
1395         hdr.opcode = SD_OP_READ_OBJ;
1396     }
1397
1398     hdr.flags |= cache_flags;
1399
1400     hdr.oid = oid;
1401     hdr.data_length = datalen;
1402     hdr.offset = offset;
1403     hdr.copies = copies;
1404
1405     ret = do_req(fd, bs, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1406     if (ret) {
1407         error_report("failed to send a request to the sheep");
1408         return ret;
1409     }
1410
1411     switch (rsp->result) {
1412     case SD_RES_SUCCESS:
1413         return 0;
1414     default:
1415         error_report("%s", sd_strerror(rsp->result));
1416         return -EIO;
1417     }
1418 }
1419
1420 static int read_object(int fd, BlockDriverState *bs, char *buf,
1421                        uint64_t oid, uint8_t copies,
1422                        unsigned int datalen, uint64_t offset,
1423                        uint32_t cache_flags)
1424 {
1425     return read_write_object(fd, bs, buf, oid, copies,
1426                              datalen, offset, false,
1427                              false, cache_flags);
1428 }
1429
1430 static int write_object(int fd, BlockDriverState *bs, char *buf,
1431                         uint64_t oid, uint8_t copies,
1432                         unsigned int datalen, uint64_t offset, bool create,
1433                         uint32_t cache_flags)
1434 {
1435     return read_write_object(fd, bs, buf, oid, copies,
1436                              datalen, offset, true,
1437                              create, cache_flags);
1438 }
1439
1440 /* update inode with the latest state */
1441 static int reload_inode(BDRVSheepdogState *s, uint32_t snapid, const char *tag)
1442 {
1443     Error *local_err = NULL;
1444     SheepdogInode *inode;
1445     int ret = 0, fd;
1446     uint32_t vid = 0;
1447
1448     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
1449     if (fd < 0) {
1450         error_report_err(local_err);
1451         return -EIO;
1452     }
1453
1454     inode = g_malloc(SD_INODE_HEADER_SIZE);
1455
1456     ret = find_vdi_name(s, s->name, snapid, tag, &vid, false, &local_err);
1457     if (ret) {
1458         error_report_err(local_err);
1459         goto out;
1460     }
1461
1462     ret = read_object(fd, s->bs, (char *)inode, vid_to_vdi_oid(vid),
1463                       s->inode.nr_copies, SD_INODE_HEADER_SIZE, 0,
1464                       s->cache_flags);
1465     if (ret < 0) {
1466         goto out;
1467     }
1468
1469     if (inode->vdi_id != s->inode.vdi_id) {
1470         memcpy(&s->inode, inode, SD_INODE_HEADER_SIZE);
1471     }
1472
1473 out:
1474     g_free(inode);
1475     closesocket(fd);
1476
1477     return ret;
1478 }
1479
1480 static void coroutine_fn resend_aioreq(BDRVSheepdogState *s, AIOReq *aio_req)
1481 {
1482     SheepdogAIOCB *acb = aio_req->aiocb;
1483
1484     aio_req->create = false;
1485
1486     /* check whether this request becomes a CoW one */
1487     if (acb->aiocb_type == AIOCB_WRITE_UDATA && is_data_obj(aio_req->oid)) {
1488         int idx = data_oid_to_idx(aio_req->oid);
1489
1490         if (is_data_obj_writable(&s->inode, idx)) {
1491             goto out;
1492         }
1493
1494         if (s->inode.data_vdi_id[idx]) {
1495             aio_req->base_oid = vid_to_data_oid(s->inode.data_vdi_id[idx], idx);
1496             aio_req->flags |= SD_FLAG_CMD_COW;
1497         }
1498         aio_req->create = true;
1499     }
1500 out:
1501     if (is_data_obj(aio_req->oid)) {
1502         add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
1503                         acb->aiocb_type);
1504     } else {
1505         struct iovec iov;
1506         iov.iov_base = &s->inode;
1507         iov.iov_len = sizeof(s->inode);
1508         add_aio_request(s, aio_req, &iov, 1, AIOCB_WRITE_UDATA);
1509     }
1510 }
1511
1512 static void sd_detach_aio_context(BlockDriverState *bs)
1513 {
1514     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1515
1516     aio_set_fd_handler(s->aio_context, s->fd, false, NULL,
1517                        NULL, NULL, NULL);
1518 }
1519
1520 static void sd_attach_aio_context(BlockDriverState *bs,
1521                                   AioContext *new_context)
1522 {
1523     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1524
1525     s->aio_context = new_context;
1526     aio_set_fd_handler(new_context, s->fd, false,
1527                        co_read_response, NULL, NULL, s);
1528 }
1529
1530 static QemuOptsList runtime_opts = {
1531     .name = "sheepdog",
1532     .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(runtime_opts.head),
1533     .desc = {
1534         {
1535             .name = "vdi",
1536             .type = QEMU_OPT_STRING,
1537         },
1538         {
1539             .name = "snap-id",
1540             .type = QEMU_OPT_NUMBER,
1541         },
1542         {
1543             .name = "tag",
1544             .type = QEMU_OPT_STRING,
1545         },
1546         { /* end of list */ }
1547     },
1548 };
1549
1550 static int sd_open(BlockDriverState *bs, QDict *options, int flags,
1551                    Error **errp)
1552 {
1553     int ret, fd;
1554     uint32_t vid = 0;
1555     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
1556     const char *vdi, *snap_id_str, *tag;
1557     uint64_t snap_id;
1558     char *buf = NULL;
1559     QemuOpts *opts;
1560
1561     deprecation_warning();
1562
1563     s->bs = bs;
1564     s->aio_context = bdrv_get_aio_context(bs);
1565
1566     opts = qemu_opts_create(&runtime_opts, NULL, 0, &error_abort);
1567     if (!qemu_opts_absorb_qdict(opts, options, errp)) {
1568         ret = -EINVAL;
1569         goto err_no_fd;
1570     }
1571
1572     s->addr = sd_server_config(options, errp);
1573     if (!s->addr) {
1574         ret = -EINVAL;
1575         goto err_no_fd;
1576     }
1577
1578     vdi = qemu_opt_get(opts, "vdi");
1579     snap_id_str = qemu_opt_get(opts, "snap-id");
1580     snap_id = qemu_opt_get_number(opts, "snap-id", CURRENT_VDI_ID);
1581     tag = qemu_opt_get(opts, "tag");
1582
1583     if (!vdi) {
1584         error_setg(errp, "parameter 'vdi' is missing");
1585         ret = -EINVAL;
1586         goto err_no_fd;
1587     }
1588     if (strlen(vdi) >= SD_MAX_VDI_LEN) {
1589         error_setg(errp, "value of parameter 'vdi' is too long");
1590         ret = -EINVAL;
1591         goto err_no_fd;
1592     }
1593
1594     if (snap_id > UINT32_MAX) {
1595         snap_id = 0;
1596     }
1597     if (snap_id_str && !snap_id) {
1598         error_setg(errp, "'snap-id=%s' is not a valid snapshot ID",
1599                    snap_id_str);
1600         ret = -EINVAL;
1601         goto err_no_fd;
1602     }
1603
1604     if (!tag) {
1605         tag = "";
1606     }
1607     if (strlen(tag) >= SD_MAX_VDI_TAG_LEN) {
1608         error_setg(errp, "value of parameter 'tag' is too long");
1609         ret = -EINVAL;
1610         goto err_no_fd;
1611     }
1612
1613     QLIST_INIT(&s->inflight_aio_head);
1614     QLIST_INIT(&s->failed_aio_head);
1615     QLIST_INIT(&s->inflight_aiocb_head);
1616
1617     s->fd = get_sheep_fd(s, errp);
1618     if (s->fd < 0) {
1619         ret = s->fd;
1620         goto err_no_fd;
1621     }
1622
1623     ret = find_vdi_name(s, vdi, (uint32_t)snap_id, tag, &vid, true, errp);
1624     if (ret) {
1625         goto err;
1626     }
1627
1628     /*
1629      * QEMU block layer emulates writethrough cache as 'writeback + flush', so
1630      * we always set SD_FLAG_CMD_CACHE (writeback cache) as default.
1631      */
1632     s->cache_flags = SD_FLAG_CMD_CACHE;
1633     if (flags & BDRV_O_NOCACHE) {
1634         s->cache_flags = SD_FLAG_CMD_DIRECT;
1635     }
1636     s->discard_supported = true;
1637
1638     if (snap_id || tag[0]) {
1639         trace_sheepdog_open(vid);
1640         s->is_snapshot = true;
1641     }
1642
1643     fd = connect_to_sdog(s, errp);
1644     if (fd < 0) {
1645         ret = fd;
1646         goto err;
1647     }
1648
1649     buf = g_malloc(SD_INODE_SIZE);
1650     ret = read_object(fd, s->bs, buf, vid_to_vdi_oid(vid),
1651                       0, SD_INODE_SIZE, 0, s->cache_flags);
1652
1653     closesocket(fd);
1654
1655     if (ret) {
1656         error_setg(errp, "Can't read snapshot inode");
1657         goto err;
1658     }
1659
1660     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
1661
1662     bs->total_sectors = s->inode.vdi_size / BDRV_SECTOR_SIZE;
1663     bs->supported_truncate_flags = BDRV_REQ_ZERO_WRITE;
1664     pstrcpy(s->name, sizeof(s->name), vdi);
1665     qemu_co_mutex_init(&s->lock);
1666     qemu_co_mutex_init(&s->queue_lock);
1667     qemu_co_queue_init(&s->overlapping_queue);
1668     qemu_opts_del(opts);
1669     g_free(buf);
1670     return 0;
1671
1672 err:
1673     aio_set_fd_handler(bdrv_get_aio_context(bs), s->fd,
1674                        false, NULL, NULL, NULL, NULL);
1675     closesocket(s->fd);
1676 err_no_fd:
1677     qemu_opts_del(opts);
1678     g_free(buf);
1679     return ret;
1680 }
1681
1682 static int sd_reopen_prepare(BDRVReopenState *state, BlockReopenQueue *queue,
1683                              Error **errp)
1684 {
1685     BDRVSheepdogState *s = state->bs->opaque;
1686     BDRVSheepdogReopenState *re_s;
1687     int ret = 0;
1688
1689     re_s = state->opaque = g_new0(BDRVSheepdogReopenState, 1);
1690
1691     re_s->cache_flags = SD_FLAG_CMD_CACHE;
1692     if (state->flags & BDRV_O_NOCACHE) {
1693         re_s->cache_flags = SD_FLAG_CMD_DIRECT;
1694     }
1695
1696     re_s->fd = get_sheep_fd(s, errp);
1697     if (re_s->fd < 0) {
1698         ret = re_s->fd;
1699         return ret;
1700     }
1701
1702     return ret;
1703 }
1704
1705 static void sd_reopen_commit(BDRVReopenState *state)
1706 {
1707     BDRVSheepdogReopenState *re_s = state->opaque;
1708     BDRVSheepdogState *s = state->bs->opaque;
1709
1710     if (s->fd) {
1711         aio_set_fd_handler(s->aio_context, s->fd, false,
1712                            NULL, NULL, NULL, NULL);
1713         closesocket(s->fd);
1714     }
1715
1716     s->fd = re_s->fd;
1717     s->cache_flags = re_s->cache_flags;
1718
1719     g_free(state->opaque);
1720     state->opaque = NULL;
1721
1722     return;
1723 }
1724
1725 static void sd_reopen_abort(BDRVReopenState *state)
1726 {
1727     BDRVSheepdogReopenState *re_s = state->opaque;
1728     BDRVSheepdogState *s = state->bs->opaque;
1729
1730     if (re_s == NULL) {
1731         return;
1732     }
1733
1734     if (re_s->fd) {
1735         aio_set_fd_handler(s->aio_context, re_s->fd, false,
1736                            NULL, NULL, NULL, NULL);
1737         closesocket(re_s->fd);
1738     }
1739
1740     g_free(state->opaque);
1741     state->opaque = NULL;
1742
1743     return;
1744 }
1745
1746 static int do_sd_create(BDRVSheepdogState *s, uint32_t *vdi_id, int snapshot,
1747                         Error **errp)
1748 {
1749     SheepdogVdiReq hdr;
1750     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
1751     int fd, ret;
1752     unsigned int wlen, rlen = 0;
1753     char buf[SD_MAX_VDI_LEN];
1754
1755     fd = connect_to_sdog(s, errp);
1756     if (fd < 0) {
1757         return fd;
1758     }
1759
1760     /* FIXME: would it be better to fail (e.g., return -EIO) when filename
1761      * does not fit in buf?  For now, just truncate and avoid buffer overrun.
1762      */
1763     memset(buf, 0, sizeof(buf));
1764     pstrcpy(buf, sizeof(buf), s->name);
1765
1766     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
1767     hdr.opcode = SD_OP_NEW_VDI;
1768     hdr.base_vdi_id = s->inode.vdi_id;
1769
1770     wlen = SD_MAX_VDI_LEN;
1771
1772     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
1773     hdr.snapid = snapshot;
1774
1775     hdr.data_length = wlen;
1776     hdr.vdi_size = s->inode.vdi_size;
1777     hdr.copy_policy = s->inode.copy_policy;
1778     hdr.copies = s->inode.nr_copies;
1779     hdr.block_size_shift = s->inode.block_size_shift;
1780
1781     ret = do_req(fd, NULL, (SheepdogReq *)&hdr, buf, &wlen, &rlen);
1782
1783     closesocket(fd);
1784
1785     if (ret) {
1786         error_setg_errno(errp, -ret, "create failed");
1787         return ret;
1788     }
1789
1790     if (rsp->result != SD_RES_SUCCESS) {
1791         error_setg(errp, "%s, %s", sd_strerror(rsp->result), s->inode.name);
1792         return -EIO;
1793     }
1794
1795     if (vdi_id) {
1796         *vdi_id = rsp->vdi_id;
1797     }
1798
1799     return 0;
1800 }
1801
1802 static int sd_prealloc(BlockDriverState *bs, int64_t old_size, int64_t new_size,
1803                        Error **errp)
1804 {
1805     BlockBackend *blk = NULL;
1806     BDRVSheepdogState *base = bs->opaque;
1807     unsigned long buf_size;
1808     uint32_t idx, max_idx;
1809     uint32_t object_size;
1810     void *buf = NULL;
1811     int ret;
1812
1813     blk = blk_new_with_bs(bs,
1814                           BLK_PERM_CONSISTENT_READ | BLK_PERM_WRITE | BLK_PERM_RESIZE,
1815                           BLK_PERM_ALL, errp);
1816
1817     if (!blk) {
1818         ret = -EPERM;
1819         goto out_with_err_set;
1820     }
1821
1822     blk_set_allow_write_beyond_eof(blk, true);
1823
1824     object_size = (UINT32_C(1) << base->inode.block_size_shift);
1825     buf_size = MIN(object_size, SD_DATA_OBJ_SIZE);
1826     buf = g_malloc0(buf_size);
1827
1828     max_idx = DIV_ROUND_UP(new_size, buf_size);
1829
1830     for (idx = old_size / buf_size; idx < max_idx; idx++) {
1831         /*
1832          * The created image can be a cloned image, so we need to read
1833          * a data from the source image.
1834          */
1835         ret = blk_pread(blk, idx * buf_size, buf, buf_size);
1836         if (ret < 0) {
1837             goto out;
1838         }
1839         ret = blk_pwrite(blk, idx * buf_size, buf, buf_size, 0);
1840         if (ret < 0) {
1841             goto out;
1842         }
1843     }
1844
1845     ret = 0;
1846 out:
1847     if (ret < 0) {
1848         error_setg_errno(errp, -ret, "Can't pre-allocate");
1849     }
1850 out_with_err_set:
1851     blk_unref(blk);
1852     g_free(buf);
1853
1854     return ret;
1855 }
1856
1857 static int sd_create_prealloc(BlockdevOptionsSheepdog *location, int64_t size,
1858                               Error **errp)
1859 {
1860     BlockDriverState *bs;
1861     Visitor *v;
1862     QObject *obj = NULL;
1863     QDict *qdict;
1864     int ret;
1865
1866     v = qobject_output_visitor_new(&obj);
1867     visit_type_BlockdevOptionsSheepdog(v, NULL, &location, &error_abort);
1868     visit_free(v);
1869
1870     qdict = qobject_to(QDict, obj);
1871     qdict_flatten(qdict);
1872
1873     qdict_put_str(qdict, "driver", "sheepdog");
1874
1875     bs = bdrv_open(NULL, NULL, qdict, BDRV_O_PROTOCOL | BDRV_O_RDWR, errp);
1876     if (bs == NULL) {
1877         ret = -EIO;
1878         goto fail;
1879     }
1880
1881     ret = sd_prealloc(bs, 0, size, errp);
1882 fail:
1883     bdrv_unref(bs);
1884     qobject_unref(qdict);
1885     return ret;
1886 }
1887
1888 static int parse_redundancy(BDRVSheepdogState *s, SheepdogRedundancy *opt)
1889 {
1890     struct SheepdogInode *inode = &s->inode;
1891
1892     switch (opt->type) {
1893     case SHEEPDOG_REDUNDANCY_TYPE_FULL:
1894         if (opt->u.full.copies > SD_MAX_COPIES || opt->u.full.copies < 1) {
1895             return -EINVAL;
1896         }
1897         inode->copy_policy = 0;
1898         inode->nr_copies = opt->u.full.copies;
1899         return 0;
1900
1901     case SHEEPDOG_REDUNDANCY_TYPE_ERASURE_CODED:
1902     {
1903         int64_t copy = opt->u.erasure_coded.data_strips;
1904         int64_t parity = opt->u.erasure_coded.parity_strips;
1905
1906         if (copy != 2 && copy != 4 && copy != 8 && copy != 16) {
1907             return -EINVAL;
1908         }
1909
1910         if (parity >= SD_EC_MAX_STRIP || parity < 1) {
1911             return -EINVAL;
1912         }
1913
1914         /*
1915          * 4 bits for parity and 4 bits for data.
1916          * We have to compress upper data bits because it can't represent 16
1917          */
1918         inode->copy_policy = ((copy / 2) << 4) + parity;
1919         inode->nr_copies = copy + parity;
1920         return 0;
1921     }
1922
1923     default:
1924         g_assert_not_reached();
1925     }
1926
1927     return -EINVAL;
1928 }
1929
1930 /*
1931  * Sheepdog support two kinds of redundancy, full replication and erasure
1932  * coding.
1933  *
1934  * # create a fully replicated vdi with x copies
1935  * -o redundancy=x (1 <= x <= SD_MAX_COPIES)
1936  *
1937  * # create a erasure coded vdi with x data strips and y parity strips
1938  * -o redundancy=x:y (x must be one of {2,4,8,16} and 1 <= y < SD_EC_MAX_STRIP)
1939  */
1940 static SheepdogRedundancy *parse_redundancy_str(const char *opt)
1941 {
1942     SheepdogRedundancy *redundancy;
1943     const char *n1, *n2;
1944     long copy, parity;
1945     char p[10];
1946     int ret;
1947
1948     pstrcpy(p, sizeof(p), opt);
1949     n1 = strtok(p, ":");
1950     n2 = strtok(NULL, ":");
1951
1952     if (!n1) {
1953         return NULL;
1954     }
1955
1956     ret = qemu_strtol(n1, NULL, 10, &copy);
1957     if (ret < 0) {
1958         return NULL;
1959     }
1960
1961     redundancy = g_new0(SheepdogRedundancy, 1);
1962     if (!n2) {
1963         *redundancy = (SheepdogRedundancy) {
1964             .type               = SHEEPDOG_REDUNDANCY_TYPE_FULL,
1965             .u.full.copies      = copy,
1966         };
1967     } else {
1968         ret = qemu_strtol(n2, NULL, 10, &parity);
1969         if (ret < 0) {
1970             g_free(redundancy);
1971             return NULL;
1972         }
1973
1974         *redundancy = (SheepdogRedundancy) {
1975             .type               = SHEEPDOG_REDUNDANCY_TYPE_ERASURE_CODED,
1976             .u.erasure_coded    = {
1977                 .data_strips    = copy,
1978                 .parity_strips  = parity,
1979             },
1980         };
1981     }
1982
1983     return redundancy;
1984 }
1985
1986 static int parse_block_size_shift(BDRVSheepdogState *s,
1987                                   BlockdevCreateOptionsSheepdog *opts)
1988 {
1989     struct SheepdogInode *inode = &s->inode;
1990     uint64_t object_size;
1991     int obj_order;
1992
1993     if (opts->has_object_size) {
1994         object_size = opts->object_size;
1995
1996         if ((object_size - 1) & object_size) {    /* not a power of 2? */
1997             return -EINVAL;
1998         }
1999         obj_order = ctz32(object_size);
2000         if (obj_order < 20 || obj_order > 31) {
2001             return -EINVAL;
2002         }
2003         inode->block_size_shift = (uint8_t)obj_order;
2004     }
2005
2006     return 0;
2007 }
2008
2009 static int sd_co_create(BlockdevCreateOptions *options, Error **errp)
2010 {
2011     BlockdevCreateOptionsSheepdog *opts = &options->u.sheepdog;
2012     int ret = 0;
2013     uint32_t vid = 0;
2014     char *backing_file = NULL;
2015     char *buf = NULL;
2016     BDRVSheepdogState *s;
2017     uint64_t max_vdi_size;
2018     bool prealloc = false;
2019
2020     assert(options->driver == BLOCKDEV_DRIVER_SHEEPDOG);
2021
2022     deprecation_warning();
2023
2024     s = g_new0(BDRVSheepdogState, 1);
2025
2026     /* Steal SocketAddress from QAPI, set NULL to prevent double free */
2027     s->addr = opts->location->server;
2028     opts->location->server = NULL;
2029
2030     if (strlen(opts->location->vdi) >= sizeof(s->name)) {
2031         error_setg(errp, "'vdi' string too long");
2032         ret = -EINVAL;
2033         goto out;
2034     }
2035     pstrcpy(s->name, sizeof(s->name), opts->location->vdi);
2036
2037     s->inode.vdi_size = opts->size;
2038     backing_file = opts->backing_file;
2039
2040     if (!opts->has_preallocation) {
2041         opts->preallocation = PREALLOC_MODE_OFF;
2042     }
2043     switch (opts->preallocation) {
2044     case PREALLOC_MODE_OFF:
2045         prealloc = false;
2046         break;
2047     case PREALLOC_MODE_FULL:
2048         prealloc = true;
2049         break;
2050     default:
2051         error_setg(errp, "Preallocation mode not supported for Sheepdog");
2052         ret = -EINVAL;
2053         goto out;
2054     }
2055
2056     if (opts->has_redundancy) {
2057         ret = parse_redundancy(s, opts->redundancy);
2058         if (ret < 0) {
2059             error_setg(errp, "Invalid redundancy mode");
2060             goto out;
2061         }
2062     }
2063     ret = parse_block_size_shift(s, opts);
2064     if (ret < 0) {
2065         error_setg(errp, "Invalid object_size."
2066                          " obect_size needs to be power of 2"
2067                          " and be limited from 2^20 to 2^31");
2068         goto out;
2069     }
2070
2071     if (opts->has_backing_file) {
2072         BlockBackend *blk;
2073         BDRVSheepdogState *base;
2074         BlockDriver *drv;
2075
2076         /* Currently, only Sheepdog backing image is supported. */
2077         drv = bdrv_find_protocol(opts->backing_file, true, NULL);
2078         if (!drv || strcmp(drv->protocol_name, "sheepdog") != 0) {
2079             error_setg(errp, "backing_file must be a sheepdog image");
2080             ret = -EINVAL;
2081             goto out;
2082         }
2083
2084         blk = blk_new_open(opts->backing_file, NULL, NULL,
2085                            BDRV_O_PROTOCOL, errp);
2086         if (blk == NULL) {
2087             ret = -EIO;
2088             goto out;
2089         }
2090
2091         base = blk_bs(blk)->opaque;
2092
2093         if (!is_snapshot(&base->inode)) {
2094             error_setg(errp, "cannot clone from a non snapshot vdi");
2095             blk_unref(blk);
2096             ret = -EINVAL;
2097             goto out;
2098         }
2099         s->inode.vdi_id = base->inode.vdi_id;
2100         blk_unref(blk);
2101     }
2102
2103     s->aio_context = qemu_get_aio_context();
2104
2105     /* if block_size_shift is not specified, get cluster default value */
2106     if (s->inode.block_size_shift == 0) {
2107         SheepdogVdiReq hdr;
2108         SheepdogClusterRsp *rsp = (SheepdogClusterRsp *)&hdr;
2109         int fd;
2110         unsigned int wlen = 0, rlen = 0;
2111
2112         fd = connect_to_sdog(s, errp);
2113         if (fd < 0) {
2114             ret = fd;
2115             goto out;
2116         }
2117
2118         memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
2119         hdr.opcode = SD_OP_GET_CLUSTER_DEFAULT;
2120         hdr.proto_ver = SD_PROTO_VER;
2121
2122         ret = do_req(fd, NULL, (SheepdogReq *)&hdr,
2123                      NULL, &wlen, &rlen);
2124         closesocket(fd);
2125         if (ret) {
2126             error_setg_errno(errp, -ret, "failed to get cluster default");
2127             goto out;
2128         }
2129         if (rsp->result == SD_RES_SUCCESS) {
2130             s->inode.block_size_shift = rsp->block_size_shift;
2131         } else {
2132             s->inode.block_size_shift = SD_DEFAULT_BLOCK_SIZE_SHIFT;
2133         }
2134     }
2135
2136     max_vdi_size = (UINT64_C(1) << s->inode.block_size_shift) * MAX_DATA_OBJS;
2137
2138     if (s->inode.vdi_size > max_vdi_size) {
2139         error_setg(errp, "An image is too large."
2140                          " The maximum image size is %"PRIu64 "GB",
2141                          max_vdi_size / 1024 / 1024 / 1024);
2142         ret = -EINVAL;
2143         goto out;
2144     }
2145
2146     ret = do_sd_create(s, &vid, 0, errp);
2147     if (ret) {
2148         goto out;
2149     }
2150
2151     if (prealloc) {
2152         ret = sd_create_prealloc(opts->location, opts->size, errp);
2153     }
2154 out:
2155     g_free(backing_file);
2156     g_free(buf);
2157     g_free(s->addr);
2158     g_free(s);
2159     return ret;
2160 }
2161
2162 static int coroutine_fn sd_co_create_opts(BlockDriver *drv,
2163                                           const char *filename,
2164                                           QemuOpts *opts,
2165                                           Error **errp)
2166 {
2167     BlockdevCreateOptions *create_options = NULL;
2168     QDict *qdict = NULL, *location_qdict;
2169     Visitor *v;
2170     char *redundancy = NULL;
2171     Error *local_err = NULL;
2172     int ret;
2173     char *backing_fmt = NULL;
2174
2175     redundancy = qemu_opt_get_del(opts, BLOCK_OPT_REDUNDANCY);
2176     backing_fmt = qemu_opt_get_del(opts, BLOCK_OPT_BACKING_FMT);
2177
2178     if (backing_fmt && strcmp(backing_fmt, "sheepdog") != 0) {
2179         error_setg(errp, "backing_file must be a sheepdog image");
2180         ret = -EINVAL;
2181         goto fail;
2182     }
2183
2184     qdict = qemu_opts_to_qdict(opts, NULL);
2185     qdict_put_str(qdict, "driver", "sheepdog");
2186
2187     location_qdict = qdict_new();
2188     qdict_put(qdict, "location", location_qdict);
2189
2190     sd_parse_filename(filename, location_qdict, &local_err);
2191     if (local_err) {
2192         error_propagate(errp, local_err);
2193         ret = -EINVAL;
2194         goto fail;
2195     }
2196
2197     qdict_flatten(qdict);
2198
2199     /* Change legacy command line options into QMP ones */
2200     static const QDictRenames opt_renames[] = {
2201         { BLOCK_OPT_BACKING_FILE,       "backing-file" },
2202         { BLOCK_OPT_OBJECT_SIZE,        "object-size" },
2203         { NULL, NULL },
2204     };
2205
2206     if (!qdict_rename_keys(qdict, opt_renames, errp)) {
2207         ret = -EINVAL;
2208         goto fail;
2209     }
2210
2211     /* Get the QAPI object */
2212     v = qobject_input_visitor_new_flat_confused(qdict, errp);
2213     if (!v) {
2214         ret = -EINVAL;
2215         goto fail;
2216     }
2217
2218     visit_type_BlockdevCreateOptions(v, NULL, &create_options, errp);
2219     visit_free(v);
2220     if (!create_options) {
2221         ret = -EINVAL;
2222         goto fail;
2223     }
2224
2225     assert(create_options->driver == BLOCKDEV_DRIVER_SHEEPDOG);
2226     create_options->u.sheepdog.size =
2227         ROUND_UP(create_options->u.sheepdog.size, BDRV_SECTOR_SIZE);
2228
2229     if (redundancy) {
2230         create_options->u.sheepdog.has_redundancy = true;
2231         create_options->u.sheepdog.redundancy =
2232             parse_redundancy_str(redundancy);
2233         if (create_options->u.sheepdog.redundancy == NULL) {
2234             error_setg(errp, "Invalid redundancy mode");
2235             ret = -EINVAL;
2236             goto fail;
2237         }
2238     }
2239
2240     ret = sd_co_create(create_options, errp);
2241 fail:
2242     qapi_free_BlockdevCreateOptions(create_options);
2243     qobject_unref(qdict);
2244     g_free(redundancy);
2245     g_free(backing_fmt);
2246     return ret;
2247 }
2248
2249 static void sd_close(BlockDriverState *bs)
2250 {
2251     Error *local_err = NULL;
2252     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2253     SheepdogVdiReq hdr;
2254     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
2255     unsigned int wlen, rlen = 0;
2256     int fd, ret;
2257
2258     trace_sheepdog_close(s->name);
2259
2260     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2261     if (fd < 0) {
2262         error_report_err(local_err);
2263         return;
2264     }
2265
2266     memset(&hdr, 0, sizeof(hdr));
2267
2268     hdr.opcode = SD_OP_RELEASE_VDI;
2269     hdr.type = LOCK_TYPE_NORMAL;
2270     hdr.base_vdi_id = s->inode.vdi_id;
2271     wlen = strlen(s->name) + 1;
2272     hdr.data_length = wlen;
2273     hdr.flags = SD_FLAG_CMD_WRITE;
2274
2275     ret = do_req(fd, s->bs, (SheepdogReq *)&hdr,
2276                  s->name, &wlen, &rlen);
2277
2278     closesocket(fd);
2279
2280     if (!ret && rsp->result != SD_RES_SUCCESS &&
2281         rsp->result != SD_RES_VDI_NOT_LOCKED) {
2282         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), s->name);
2283     }
2284
2285     aio_set_fd_handler(bdrv_get_aio_context(bs), s->fd,
2286                        false, NULL, NULL, NULL, NULL);
2287     closesocket(s->fd);
2288     qapi_free_SocketAddress(s->addr);
2289 }
2290
2291 static int64_t sd_getlength(BlockDriverState *bs)
2292 {
2293     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2294
2295     return s->inode.vdi_size;
2296 }
2297
2298 static int coroutine_fn sd_co_truncate(BlockDriverState *bs, int64_t offset,
2299                                        bool exact, PreallocMode prealloc,
2300                                        BdrvRequestFlags flags, Error **errp)
2301 {
2302     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2303     int ret, fd;
2304     unsigned int datalen;
2305     uint64_t max_vdi_size;
2306     int64_t old_size = s->inode.vdi_size;
2307
2308     if (prealloc != PREALLOC_MODE_OFF && prealloc != PREALLOC_MODE_FULL) {
2309         error_setg(errp, "Unsupported preallocation mode '%s'",
2310                    PreallocMode_str(prealloc));
2311         return -ENOTSUP;
2312     }
2313
2314     max_vdi_size = (UINT64_C(1) << s->inode.block_size_shift) * MAX_DATA_OBJS;
2315     if (offset < old_size) {
2316         error_setg(errp, "shrinking is not supported");
2317         return -EINVAL;
2318     } else if (offset > max_vdi_size) {
2319         error_setg(errp, "too big image size");
2320         return -EINVAL;
2321     }
2322
2323     fd = connect_to_sdog(s, errp);
2324     if (fd < 0) {
2325         return fd;
2326     }
2327
2328     /* we don't need to update entire object */
2329     datalen = SD_INODE_HEADER_SIZE;
2330     s->inode.vdi_size = offset;
2331     ret = write_object(fd, s->bs, (char *)&s->inode,
2332                        vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id), s->inode.nr_copies,
2333                        datalen, 0, false, s->cache_flags);
2334     close(fd);
2335
2336     if (ret < 0) {
2337         error_setg_errno(errp, -ret, "failed to update an inode");
2338         return ret;
2339     }
2340
2341     if (prealloc == PREALLOC_MODE_FULL) {
2342         ret = sd_prealloc(bs, old_size, offset, errp);
2343         if (ret < 0) {
2344             return ret;
2345         }
2346     }
2347
2348     return 0;
2349 }
2350
2351 /*
2352  * This function is called after writing data objects.  If we need to
2353  * update metadata, this sends a write request to the vdi object.
2354  */
2355 static void coroutine_fn sd_write_done(SheepdogAIOCB *acb)
2356 {
2357     BDRVSheepdogState *s = acb->s;
2358     struct iovec iov;
2359     AIOReq *aio_req;
2360     uint32_t offset, data_len, mn, mx;
2361
2362     mn = acb->min_dirty_data_idx;
2363     mx = acb->max_dirty_data_idx;
2364     if (mn <= mx) {
2365         /* we need to update the vdi object. */
2366         ++acb->nr_pending;
2367         offset = sizeof(s->inode) - sizeof(s->inode.data_vdi_id) +
2368             mn * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
2369         data_len = (mx - mn + 1) * sizeof(s->inode.data_vdi_id[0]);
2370
2371         acb->min_dirty_data_idx = UINT32_MAX;
2372         acb->max_dirty_data_idx = 0;
2373
2374         iov.iov_base = &s->inode;
2375         iov.iov_len = sizeof(s->inode);
2376         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
2377                                 data_len, offset, 0, false, 0, offset);
2378         add_aio_request(s, aio_req, &iov, 1, AIOCB_WRITE_UDATA);
2379         if (--acb->nr_pending) {
2380             qemu_coroutine_yield();
2381         }
2382     }
2383 }
2384
2385 /* Delete current working VDI on the snapshot chain */
2386 static bool sd_delete(BDRVSheepdogState *s)
2387 {
2388     Error *local_err = NULL;
2389     unsigned int wlen = SD_MAX_VDI_LEN, rlen = 0;
2390     SheepdogVdiReq hdr = {
2391         .opcode = SD_OP_DEL_VDI,
2392         .base_vdi_id = s->inode.vdi_id,
2393         .data_length = wlen,
2394         .flags = SD_FLAG_CMD_WRITE,
2395     };
2396     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
2397     int fd, ret;
2398
2399     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2400     if (fd < 0) {
2401         error_report_err(local_err);
2402         return false;
2403     }
2404
2405     ret = do_req(fd, s->bs, (SheepdogReq *)&hdr,
2406                  s->name, &wlen, &rlen);
2407     closesocket(fd);
2408     if (ret) {
2409         return false;
2410     }
2411     switch (rsp->result) {
2412     case SD_RES_NO_VDI:
2413         error_report("%s was already deleted", s->name);
2414         /* fall through */
2415     case SD_RES_SUCCESS:
2416         break;
2417     default:
2418         error_report("%s, %s", sd_strerror(rsp->result), s->name);
2419         return false;
2420     }
2421
2422     return true;
2423 }
2424
2425 /*
2426  * Create a writable VDI from a snapshot
2427  */
2428 static int sd_create_branch(BDRVSheepdogState *s)
2429 {
2430     Error *local_err = NULL;
2431     int ret, fd;
2432     uint32_t vid;
2433     char *buf;
2434     bool deleted;
2435
2436     trace_sheepdog_create_branch_snapshot(s->inode.vdi_id);
2437
2438     buf = g_malloc(SD_INODE_SIZE);
2439
2440     /*
2441      * Even If deletion fails, we will just create extra snapshot based on
2442      * the working VDI which was supposed to be deleted. So no need to
2443      * false bail out.
2444      */
2445     deleted = sd_delete(s);
2446     ret = do_sd_create(s, &vid, !deleted, &local_err);
2447     if (ret) {
2448         error_report_err(local_err);
2449         goto out;
2450     }
2451
2452     trace_sheepdog_create_branch_created(vid);
2453
2454     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2455     if (fd < 0) {
2456         error_report_err(local_err);
2457         ret = fd;
2458         goto out;
2459     }
2460
2461     ret = read_object(fd, s->bs, buf, vid_to_vdi_oid(vid),
2462                       s->inode.nr_copies, SD_INODE_SIZE, 0, s->cache_flags);
2463
2464     closesocket(fd);
2465
2466     if (ret < 0) {
2467         goto out;
2468     }
2469
2470     memcpy(&s->inode, buf, sizeof(s->inode));
2471
2472     s->is_snapshot = false;
2473     ret = 0;
2474     trace_sheepdog_create_branch_new(s->inode.vdi_id);
2475
2476 out:
2477     g_free(buf);
2478
2479     return ret;
2480 }
2481
2482 /*
2483  * Send I/O requests to the server.
2484  *
2485  * This function sends requests to the server, links the requests to
2486  * the inflight_list in BDRVSheepdogState, and exits without
2487  * waiting the response.  The responses are received in the
2488  * `aio_read_response' function which is called from the main loop as
2489  * a fd handler.
2490  *
2491  * Returns 1 when we need to wait a response, 0 when there is no sent
2492  * request and -errno in error cases.
2493  */
2494 static void coroutine_fn sd_co_rw_vector(SheepdogAIOCB *acb)
2495 {
2496     int ret = 0;
2497     unsigned long len, done = 0, total = acb->nb_sectors * BDRV_SECTOR_SIZE;
2498     unsigned long idx;
2499     uint32_t object_size;
2500     uint64_t oid;
2501     uint64_t offset;
2502     BDRVSheepdogState *s = acb->s;
2503     SheepdogInode *inode = &s->inode;
2504     AIOReq *aio_req;
2505
2506     if (acb->aiocb_type == AIOCB_WRITE_UDATA && s->is_snapshot) {
2507         /*
2508          * In the case we open the snapshot VDI, Sheepdog creates the
2509          * writable VDI when we do a write operation first.
2510          */
2511         ret = sd_create_branch(s);
2512         if (ret) {
2513             acb->ret = -EIO;
2514             return;
2515         }
2516     }
2517
2518     object_size = (UINT32_C(1) << inode->block_size_shift);
2519     idx = acb->sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE / object_size;
2520     offset = (acb->sector_num * BDRV_SECTOR_SIZE) % object_size;
2521
2522     /*
2523      * Make sure we don't free the aiocb before we are done with all requests.
2524      * This additional reference is dropped at the end of this function.
2525      */
2526     acb->nr_pending++;
2527
2528     while (done != total) {
2529         uint8_t flags = 0;
2530         uint64_t old_oid = 0;
2531         bool create = false;
2532
2533         oid = vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx);
2534
2535         len = MIN(total - done, object_size - offset);
2536
2537         switch (acb->aiocb_type) {
2538         case AIOCB_READ_UDATA:
2539             if (!inode->data_vdi_id[idx]) {
2540                 qemu_iovec_memset(acb->qiov, done, 0, len);
2541                 goto done;
2542             }
2543             break;
2544         case AIOCB_WRITE_UDATA:
2545             if (!inode->data_vdi_id[idx]) {
2546                 create = true;
2547             } else if (!is_data_obj_writable(inode, idx)) {
2548                 /* Copy-On-Write */
2549                 create = true;
2550                 old_oid = oid;
2551                 flags = SD_FLAG_CMD_COW;
2552             }
2553             break;
2554         case AIOCB_DISCARD_OBJ:
2555             /*
2556              * We discard the object only when the whole object is
2557              * 1) allocated 2) trimmed. Otherwise, simply skip it.
2558              */
2559             if (len != object_size || inode->data_vdi_id[idx] == 0) {
2560                 goto done;
2561             }
2562             break;
2563         default:
2564             break;
2565         }
2566
2567         if (create) {
2568             trace_sheepdog_co_rw_vector_update(inode->vdi_id, oid,
2569                                   vid_to_data_oid(inode->data_vdi_id[idx], idx),
2570                                   idx);
2571             oid = vid_to_data_oid(inode->vdi_id, idx);
2572             trace_sheepdog_co_rw_vector_new(oid);
2573         }
2574
2575         aio_req = alloc_aio_req(s, acb, oid, len, offset, flags, create,
2576                                 old_oid,
2577                                 acb->aiocb_type == AIOCB_DISCARD_OBJ ?
2578                                 0 : done);
2579         add_aio_request(s, aio_req, acb->qiov->iov, acb->qiov->niov,
2580                         acb->aiocb_type);
2581     done:
2582         offset = 0;
2583         idx++;
2584         done += len;
2585     }
2586     if (--acb->nr_pending) {
2587         qemu_coroutine_yield();
2588     }
2589 }
2590
2591 static void sd_aio_complete(SheepdogAIOCB *acb)
2592 {
2593     BDRVSheepdogState *s;
2594     if (acb->aiocb_type == AIOCB_FLUSH_CACHE) {
2595         return;
2596     }
2597
2598     s = acb->s;
2599     qemu_co_mutex_lock(&s->queue_lock);
2600     QLIST_REMOVE(acb, aiocb_siblings);
2601     qemu_co_queue_restart_all(&s->overlapping_queue);
2602     qemu_co_mutex_unlock(&s->queue_lock);
2603 }
2604
2605 static coroutine_fn int sd_co_writev(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
2606                                      int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov,
2607                                      int flags)
2608 {
2609     SheepdogAIOCB acb;
2610     int ret;
2611     int64_t offset = (sector_num + nb_sectors) * BDRV_SECTOR_SIZE;
2612     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2613
2614     assert(!flags);
2615     if (offset > s->inode.vdi_size) {
2616         ret = sd_co_truncate(bs, offset, false, PREALLOC_MODE_OFF, 0, NULL);
2617         if (ret < 0) {
2618             return ret;
2619         }
2620     }
2621
2622     sd_aio_setup(&acb, s, qiov, sector_num, nb_sectors, AIOCB_WRITE_UDATA);
2623     sd_co_rw_vector(&acb);
2624     sd_write_done(&acb);
2625     sd_aio_complete(&acb);
2626
2627     return acb.ret;
2628 }
2629
2630 static coroutine_fn int sd_co_readv(BlockDriverState *bs, int64_t sector_num,
2631                        int nb_sectors, QEMUIOVector *qiov)
2632 {
2633     SheepdogAIOCB acb;
2634     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2635
2636     sd_aio_setup(&acb, s, qiov, sector_num, nb_sectors, AIOCB_READ_UDATA);
2637     sd_co_rw_vector(&acb);
2638     sd_aio_complete(&acb);
2639
2640     return acb.ret;
2641 }
2642
2643 static int coroutine_fn sd_co_flush_to_disk(BlockDriverState *bs)
2644 {
2645     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2646     SheepdogAIOCB acb;
2647     AIOReq *aio_req;
2648
2649     if (s->cache_flags != SD_FLAG_CMD_CACHE) {
2650         return 0;
2651     }
2652
2653     sd_aio_setup(&acb, s, NULL, 0, 0, AIOCB_FLUSH_CACHE);
2654
2655     acb.nr_pending++;
2656     aio_req = alloc_aio_req(s, &acb, vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id),
2657                             0, 0, 0, false, 0, 0);
2658     add_aio_request(s, aio_req, NULL, 0, acb.aiocb_type);
2659
2660     if (--acb.nr_pending) {
2661         qemu_coroutine_yield();
2662     }
2663
2664     sd_aio_complete(&acb);
2665     return acb.ret;
2666 }
2667
2668 static int sd_snapshot_create(BlockDriverState *bs, QEMUSnapshotInfo *sn_info)
2669 {
2670     Error *local_err = NULL;
2671     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2672     int ret, fd;
2673     uint32_t new_vid;
2674     SheepdogInode *inode;
2675     unsigned int datalen;
2676
2677     trace_sheepdog_snapshot_create_info(sn_info->name, sn_info->id_str, s->name,
2678                                         sn_info->vm_state_size, s->is_snapshot);
2679
2680     if (s->is_snapshot) {
2681         error_report("You can't create a snapshot of a snapshot VDI, "
2682                      "%s (%" PRIu32 ").", s->name, s->inode.vdi_id);
2683
2684         return -EINVAL;
2685     }
2686
2687     trace_sheepdog_snapshot_create(sn_info->name, sn_info->id_str);
2688
2689     s->inode.vm_state_size = sn_info->vm_state_size;
2690     s->inode.vm_clock_nsec = sn_info->vm_clock_nsec;
2691     /* It appears that inode.tag does not require a NUL terminator,
2692      * which means this use of strncpy is ok.
2693      */
2694     strncpy(s->inode.tag, sn_info->name, sizeof(s->inode.tag));
2695     /* we don't need to update entire object */
2696     datalen = SD_INODE_HEADER_SIZE;
2697     inode = g_malloc(datalen);
2698
2699     /* refresh inode. */
2700     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2701     if (fd < 0) {
2702         error_report_err(local_err);
2703         ret = fd;
2704         goto cleanup;
2705     }
2706
2707     ret = write_object(fd, s->bs, (char *)&s->inode,
2708                        vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id), s->inode.nr_copies,
2709                        datalen, 0, false, s->cache_flags);
2710     if (ret < 0) {
2711         error_report("failed to write snapshot's inode.");
2712         goto cleanup;
2713     }
2714
2715     ret = do_sd_create(s, &new_vid, 1, &local_err);
2716     if (ret < 0) {
2717         error_reportf_err(local_err,
2718                           "failed to create inode for snapshot: ");
2719         goto cleanup;
2720     }
2721
2722     ret = read_object(fd, s->bs, (char *)inode,
2723                       vid_to_vdi_oid(new_vid), s->inode.nr_copies, datalen, 0,
2724                       s->cache_flags);
2725
2726     if (ret < 0) {
2727         error_report("failed to read new inode info. %s", strerror(errno));
2728         goto cleanup;
2729     }
2730
2731     memcpy(&s->inode, inode, datalen);
2732     trace_sheepdog_snapshot_create_inode(s->inode.name, s->inode.snap_id,
2733                                          s->inode.vdi_id);
2734
2735 cleanup:
2736     g_free(inode);
2737     closesocket(fd);
2738     return ret;
2739 }
2740
2741 /*
2742  * We implement rollback(loadvm) operation to the specified snapshot by
2743  * 1) switch to the snapshot
2744  * 2) rely on sd_create_branch to delete working VDI and
2745  * 3) create a new working VDI based on the specified snapshot
2746  */
2747 static int sd_snapshot_goto(BlockDriverState *bs, const char *snapshot_id)
2748 {
2749     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2750     BDRVSheepdogState *old_s;
2751     char tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
2752     uint32_t snapid = 0;
2753     int ret;
2754
2755     if (!sd_parse_snapid_or_tag(snapshot_id, &snapid, tag)) {
2756         return -EINVAL;
2757     }
2758
2759     old_s = g_new(BDRVSheepdogState, 1);
2760
2761     memcpy(old_s, s, sizeof(BDRVSheepdogState));
2762
2763     ret = reload_inode(s, snapid, tag);
2764     if (ret) {
2765         goto out;
2766     }
2767
2768     ret = sd_create_branch(s);
2769     if (ret) {
2770         goto out;
2771     }
2772
2773     g_free(old_s);
2774
2775     return 0;
2776 out:
2777     /* recover bdrv_sd_state */
2778     memcpy(s, old_s, sizeof(BDRVSheepdogState));
2779     g_free(old_s);
2780
2781     error_report("failed to open. recover old bdrv_sd_state.");
2782
2783     return ret;
2784 }
2785
2786 #define NR_BATCHED_DISCARD 128
2787
2788 static int remove_objects(BDRVSheepdogState *s, Error **errp)
2789 {
2790     int fd, i = 0, nr_objs = 0;
2791     int ret;
2792     SheepdogInode *inode = &s->inode;
2793
2794     fd = connect_to_sdog(s, errp);
2795     if (fd < 0) {
2796         return fd;
2797     }
2798
2799     nr_objs = count_data_objs(inode);
2800     while (i < nr_objs) {
2801         int start_idx, nr_filled_idx;
2802
2803         while (i < nr_objs && !inode->data_vdi_id[i]) {
2804             i++;
2805         }
2806         start_idx = i;
2807
2808         nr_filled_idx = 0;
2809         while (i < nr_objs && nr_filled_idx < NR_BATCHED_DISCARD) {
2810             if (inode->data_vdi_id[i]) {
2811                 inode->data_vdi_id[i] = 0;
2812                 nr_filled_idx++;
2813             }
2814
2815             i++;
2816         }
2817
2818         ret = write_object(fd, s->bs,
2819                            (char *)&inode->data_vdi_id[start_idx],
2820                            vid_to_vdi_oid(s->inode.vdi_id), inode->nr_copies,
2821                            (i - start_idx) * sizeof(uint32_t),
2822                            offsetof(struct SheepdogInode,
2823                                     data_vdi_id[start_idx]),
2824                            false, s->cache_flags);
2825         if (ret < 0) {
2826             error_setg(errp, "Failed to discard snapshot inode");
2827             goto out;
2828         }
2829     }
2830
2831     ret = 0;
2832 out:
2833     closesocket(fd);
2834     return ret;
2835 }
2836
2837 static int sd_snapshot_delete(BlockDriverState *bs,
2838                               const char *snapshot_id,
2839                               const char *name,
2840                               Error **errp)
2841 {
2842     /*
2843      * FIXME should delete the snapshot matching both @snapshot_id and
2844      * @name, but @name not used here
2845      */
2846     unsigned long snap_id = 0;
2847     char snap_tag[SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
2848     int fd, ret;
2849     char buf[SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN];
2850     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2851     unsigned int wlen = SD_MAX_VDI_LEN + SD_MAX_VDI_TAG_LEN, rlen = 0;
2852     uint32_t vid;
2853     SheepdogVdiReq hdr = {
2854         .opcode = SD_OP_DEL_VDI,
2855         .data_length = wlen,
2856         .flags = SD_FLAG_CMD_WRITE,
2857     };
2858     SheepdogVdiRsp *rsp = (SheepdogVdiRsp *)&hdr;
2859
2860     ret = remove_objects(s, errp);
2861     if (ret) {
2862         return ret;
2863     }
2864
2865     memset(buf, 0, sizeof(buf));
2866     memset(snap_tag, 0, sizeof(snap_tag));
2867     pstrcpy(buf, SD_MAX_VDI_LEN, s->name);
2868     /* TODO Use sd_parse_snapid() once this mess is cleaned up */
2869     ret = qemu_strtoul(snapshot_id, NULL, 10, &snap_id);
2870     if (ret || snap_id > UINT32_MAX) {
2871         /*
2872          * FIXME Since qemu_strtoul() returns -EINVAL when
2873          * @snapshot_id is null, @snapshot_id is mandatory.  Correct
2874          * would be to require at least one of @snapshot_id and @name.
2875          */
2876         error_setg(errp, "Invalid snapshot ID: %s",
2877                          snapshot_id ? snapshot_id : "<null>");
2878         return -EINVAL;
2879     }
2880
2881     if (snap_id) {
2882         hdr.snapid = (uint32_t) snap_id;
2883     } else {
2884         /* FIXME I suspect we should use @name here */
2885         /* FIXME don't truncate silently */
2886         pstrcpy(snap_tag, sizeof(snap_tag), snapshot_id);
2887         pstrcpy(buf + SD_MAX_VDI_LEN, SD_MAX_VDI_TAG_LEN, snap_tag);
2888     }
2889
2890     ret = find_vdi_name(s, s->name, snap_id, snap_tag, &vid, true, errp);
2891     if (ret) {
2892         return ret;
2893     }
2894
2895     fd = connect_to_sdog(s, errp);
2896     if (fd < 0) {
2897         return fd;
2898     }
2899
2900     ret = do_req(fd, s->bs, (SheepdogReq *)&hdr,
2901                  buf, &wlen, &rlen);
2902     closesocket(fd);
2903     if (ret) {
2904         error_setg_errno(errp, -ret, "Couldn't send request to server");
2905         return ret;
2906     }
2907
2908     switch (rsp->result) {
2909     case SD_RES_NO_VDI:
2910         error_setg(errp, "Can't find the snapshot");
2911         return -ENOENT;
2912     case SD_RES_SUCCESS:
2913         break;
2914     default:
2915         error_setg(errp, "%s", sd_strerror(rsp->result));
2916         return -EIO;
2917     }
2918
2919     return 0;
2920 }
2921
2922 static int sd_snapshot_list(BlockDriverState *bs, QEMUSnapshotInfo **psn_tab)
2923 {
2924     Error *local_err = NULL;
2925     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
2926     SheepdogReq req;
2927     int fd, nr = 1024, ret, max = BITS_TO_LONGS(SD_NR_VDIS) * sizeof(long);
2928     QEMUSnapshotInfo *sn_tab = NULL;
2929     unsigned wlen, rlen;
2930     int found = 0;
2931     SheepdogInode *inode;
2932     unsigned long *vdi_inuse;
2933     unsigned int start_nr;
2934     uint64_t hval;
2935     uint32_t vid;
2936
2937     vdi_inuse = g_malloc(max);
2938     inode = g_malloc(SD_INODE_HEADER_SIZE);
2939
2940     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2941     if (fd < 0) {
2942         error_report_err(local_err);
2943         ret = fd;
2944         goto out;
2945     }
2946
2947     rlen = max;
2948     wlen = 0;
2949
2950     memset(&req, 0, sizeof(req));
2951
2952     req.opcode = SD_OP_READ_VDIS;
2953     req.data_length = max;
2954
2955     ret = do_req(fd, s->bs, &req, vdi_inuse, &wlen, &rlen);
2956
2957     closesocket(fd);
2958     if (ret) {
2959         goto out;
2960     }
2961
2962     sn_tab = g_new0(QEMUSnapshotInfo, nr);
2963
2964     /* calculate a vdi id with hash function */
2965     hval = fnv_64a_buf(s->name, strlen(s->name), FNV1A_64_INIT);
2966     start_nr = hval & (SD_NR_VDIS - 1);
2967
2968     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
2969     if (fd < 0) {
2970         error_report_err(local_err);
2971         ret = fd;
2972         goto out;
2973     }
2974
2975     for (vid = start_nr; found < nr; vid = (vid + 1) % SD_NR_VDIS) {
2976         if (!test_bit(vid, vdi_inuse)) {
2977             break;
2978         }
2979
2980         /* we don't need to read entire object */
2981         ret = read_object(fd, s->bs, (char *)inode,
2982                           vid_to_vdi_oid(vid),
2983                           0, SD_INODE_HEADER_SIZE, 0,
2984                           s->cache_flags);
2985
2986         if (ret) {
2987             continue;
2988         }
2989
2990         if (!strcmp(inode->name, s->name) && is_snapshot(inode)) {
2991             sn_tab[found].date_sec = inode->snap_ctime >> 32;
2992             sn_tab[found].date_nsec = inode->snap_ctime & 0xffffffff;
2993             sn_tab[found].vm_state_size = inode->vm_state_size;
2994             sn_tab[found].vm_clock_nsec = inode->vm_clock_nsec;
2995
2996             snprintf(sn_tab[found].id_str, sizeof(sn_tab[found].id_str),
2997                      "%" PRIu32, inode->snap_id);
2998             pstrcpy(sn_tab[found].name,
2999                     MIN(sizeof(sn_tab[found].name), sizeof(inode->tag)),
3000                     inode->tag);
3001             found++;
3002         }
3003     }
3004
3005     closesocket(fd);
3006 out:
3007     *psn_tab = sn_tab;
3008
3009     g_free(vdi_inuse);
3010     g_free(inode);
3011
3012     if (ret < 0) {
3013         return ret;
3014     }
3015
3016     return found;
3017 }
3018
3019 static int do_load_save_vmstate(BDRVSheepdogState *s, uint8_t *data,
3020                                 int64_t pos, int size, int load)
3021 {
3022     Error *local_err = NULL;
3023     bool create;
3024     int fd, ret = 0, remaining = size;
3025     unsigned int data_len;
3026     uint64_t vmstate_oid;
3027     uint64_t offset;
3028     uint32_t vdi_index;
3029     uint32_t vdi_id = load ? s->inode.parent_vdi_id : s->inode.vdi_id;
3030     uint32_t object_size = (UINT32_C(1) << s->inode.block_size_shift);
3031
3032     fd = connect_to_sdog(s, &local_err);
3033     if (fd < 0) {
3034         error_report_err(local_err);
3035         return fd;
3036     }
3037
3038     while (remaining) {
3039         vdi_index = pos / object_size;
3040         offset = pos % object_size;
3041
3042         data_len = MIN(remaining, object_size - offset);
3043
3044         vmstate_oid = vid_to_vmstate_oid(vdi_id, vdi_index);
3045
3046         create = (offset == 0);
3047         if (load) {
3048             ret = read_object(fd, s->bs, (char *)data, vmstate_oid,
3049                               s->inode.nr_copies, data_len, offset,
3050                               s->cache_flags);
3051         } else {
3052             ret = write_object(fd, s->bs, (char *)data, vmstate_oid,
3053                                s->inode.nr_copies, data_len, offset, create,
3054                                s->cache_flags);
3055         }
3056
3057         if (ret < 0) {
3058             error_report("failed to save vmstate %s", strerror(errno));
3059             goto cleanup;
3060         }
3061
3062         pos += data_len;
3063         data += data_len;
3064         remaining -= data_len;
3065     }
3066     ret = size;
3067 cleanup:
3068     closesocket(fd);
3069     return ret;
3070 }
3071
3072 static int sd_save_vmstate(BlockDriverState *bs, QEMUIOVector *qiov,
3073                            int64_t pos)
3074 {
3075     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
3076     void *buf;
3077     int ret;
3078
3079     buf = qemu_blockalign(bs, qiov->size);
3080     qemu_iovec_to_buf(qiov, 0, buf, qiov->size);
3081     ret = do_load_save_vmstate(s, (uint8_t *) buf, pos, qiov->size, 0);
3082     qemu_vfree(buf);
3083
3084     return ret;
3085 }
3086
3087 static int sd_load_vmstate(BlockDriverState *bs, QEMUIOVector *qiov,
3088                            int64_t pos)
3089 {
3090     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
3091     void *buf;
3092     int ret;
3093
3094     buf = qemu_blockalign(bs, qiov->size);
3095     ret = do_load_save_vmstate(s, buf, pos, qiov->size, 1);
3096     qemu_iovec_from_buf(qiov, 0, buf, qiov->size);
3097     qemu_vfree(buf);
3098
3099     return ret;
3100 }
3101
3102
3103 static coroutine_fn int sd_co_pdiscard(BlockDriverState *bs, int64_t offset,
3104                                       int bytes)
3105 {
3106     SheepdogAIOCB acb;
3107     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
3108     QEMUIOVector discard_iov;
3109     struct iovec iov;
3110     uint32_t zero = 0;
3111
3112     if (!s->discard_supported) {
3113         return 0;
3114     }
3115
3116     memset(&discard_iov, 0, sizeof(discard_iov));
3117     memset(&iov, 0, sizeof(iov));
3118     iov.iov_base = &zero;
3119     iov.iov_len = sizeof(zero);
3120     discard_iov.iov = &iov;
3121     discard_iov.niov = 1;
3122     if (!QEMU_IS_ALIGNED(offset | bytes, BDRV_SECTOR_SIZE)) {
3123         return -ENOTSUP;
3124     }
3125     sd_aio_setup(&acb, s, &discard_iov, offset >> BDRV_SECTOR_BITS,
3126                  bytes >> BDRV_SECTOR_BITS, AIOCB_DISCARD_OBJ);
3127     sd_co_rw_vector(&acb);
3128     sd_aio_complete(&acb);
3129
3130     return acb.ret;
3131 }
3132
3133 static coroutine_fn int
3134 sd_co_block_status(BlockDriverState *bs, bool want_zero, int64_t offset,
3135                    int64_t bytes, int64_t *pnum, int64_t *map,
3136                    BlockDriverState **file)
3137 {
3138     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
3139     SheepdogInode *inode = &s->inode;
3140     uint32_t object_size = (UINT32_C(1) << inode->block_size_shift);
3141     unsigned long start = offset / object_size,
3142                   end = DIV_ROUND_UP(offset + bytes, object_size);
3143     unsigned long idx;
3144     *map = offset;
3145     int ret = BDRV_BLOCK_DATA | BDRV_BLOCK_OFFSET_VALID;
3146
3147     for (idx = start; idx < end; idx++) {
3148         if (inode->data_vdi_id[idx] == 0) {
3149             break;
3150         }
3151     }
3152     if (idx == start) {
3153         /* Get the longest length of unallocated sectors */
3154         ret = 0;
3155         for (idx = start + 1; idx < end; idx++) {
3156             if (inode->data_vdi_id[idx] != 0) {
3157                 break;
3158             }
3159         }
3160     }
3161
3162     *pnum = (idx - start) * object_size;
3163     if (*pnum > bytes) {
3164         *pnum = bytes;
3165     }
3166     if (ret > 0 && ret & BDRV_BLOCK_OFFSET_VALID) {
3167         *file = bs;
3168     }
3169     return ret;
3170 }
3171
3172 static int64_t sd_get_allocated_file_size(BlockDriverState *bs)
3173 {
3174     BDRVSheepdogState *s = bs->opaque;
3175     SheepdogInode *inode = &s->inode;
3176     uint32_t object_size = (UINT32_C(1) << inode->block_size_shift);
3177     unsigned long i, last = DIV_ROUND_UP(inode->vdi_size, object_size);
3178     uint64_t size = 0;
3179
3180     for (i = 0; i < last; i++) {
3181         if (inode->data_vdi_id[i] == 0) {
3182             continue;
3183         }
3184         size += object_size;
3185     }
3186     return size;
3187 }
3188
3189 static QemuOptsList sd_create_opts = {
3190     .name = "sheepdog-create-opts",
3191     .head = QTAILQ_HEAD_INITIALIZER(sd_create_opts.head),
3192     .desc = {
3193         {
3194             .name = BLOCK_OPT_SIZE,
3195             .type = QEMU_OPT_SIZE,
3196             .help = "Virtual disk size"
3197         },
3198         {
3199             .name = BLOCK_OPT_BACKING_FILE,
3200             .type = QEMU_OPT_STRING,
3201             .help = "File name of a base image"
3202         },
3203         {
3204             .name = BLOCK_OPT_BACKING_FMT,
3205             .type = QEMU_OPT_STRING,
3206             .help = "Must be 'sheepdog' if present",
3207         },
3208         {
3209             .name = BLOCK_OPT_PREALLOC,
3210             .type = QEMU_OPT_STRING,
3211             .help = "Preallocation mode (allowed values: off, full)"
3212         },
3213         {
3214             .name = BLOCK_OPT_REDUNDANCY,
3215             .type = QEMU_OPT_STRING,
3216             .help = "Redundancy of the image"
3217         },
3218         {
3219             .name = BLOCK_OPT_OBJECT_SIZE,
3220             .type = QEMU_OPT_SIZE,
3221             .help = "Object size of the image"
3222         },
3223         { /* end of list */ }
3224     }
3225 };
3226
3227 static const char *const sd_strong_runtime_opts[] = {
3228     "vdi",
3229     "snap-id",
3230     "tag",
3231     "server.",
3232
3233     NULL
3234 };
3235
3236 static BlockDriver bdrv_sheepdog = {
3237     .format_name                  = "sheepdog",
3238     .protocol_name                = "sheepdog",
3239     .instance_size                = sizeof(BDRVSheepdogState),
3240     .bdrv_parse_filename          = sd_parse_filename,
3241     .bdrv_file_open               = sd_open,
3242     .bdrv_reopen_prepare          = sd_reopen_prepare,
3243     .bdrv_reopen_commit           = sd_reopen_commit,
3244     .bdrv_reopen_abort            = sd_reopen_abort,
3245     .bdrv_close                   = sd_close,
3246     .bdrv_co_create               = sd_co_create,
3247     .bdrv_co_create_opts          = sd_co_create_opts,
3248     .bdrv_has_zero_init           = bdrv_has_zero_init_1,
3249     .bdrv_getlength               = sd_getlength,
3250     .bdrv_get_allocated_file_size = sd_get_allocated_file_size,
3251     .bdrv_co_truncate             = sd_co_truncate,
3252
3253     .bdrv_co_readv                = sd_co_readv,
3254     .bdrv_co_writev               = sd_co_writev,
3255     .bdrv_co_flush_to_disk        = sd_co_flush_to_disk,
3256     .bdrv_co_pdiscard             = sd_co_pdiscard,
3257     .bdrv_co_block_status         = sd_co_block_status,
3258
3259     .bdrv_snapshot_create         = sd_snapshot_create,
3260     .bdrv_snapshot_goto           = sd_snapshot_goto,
3261     .bdrv_snapshot_delete         = sd_snapshot_delete,
3262     .bdrv_snapshot_list           = sd_snapshot_list,
3263
3264     .bdrv_save_vmstate            = sd_save_vmstate,
3265     .bdrv_load_vmstate            = sd_load_vmstate,
3266
3267     .bdrv_detach_aio_context      = sd_detach_aio_context,
3268     .bdrv_attach_aio_context      = sd_attach_aio_context,
3269
3270     .create_opts                  = &sd_create_opts,
3271     .strong_runtime_opts          = sd_strong_runtime_opts,
3272 };
3273
3274 static BlockDriver bdrv_sheepdog_tcp = {
3275     .format_name                  = "sheepdog",
3276     .protocol_name                = "sheepdog+tcp",
3277     .instance_size                = sizeof(BDRVSheepdogState),
3278     .bdrv_parse_filename          = sd_parse_filename,
3279     .bdrv_file_open               = sd_open,
3280     .bdrv_reopen_prepare          = sd_reopen_prepare,
3281     .bdrv_reopen_commit           = sd_reopen_commit,
3282     .bdrv_reopen_abort            = sd_reopen_abort,
3283     .bdrv_close                   = sd_close,
3284     .bdrv_co_create               = sd_co_create,
3285     .bdrv_co_create_opts          = sd_co_create_opts,
3286     .bdrv_has_zero_init           = bdrv_has_zero_init_1,
3287     .bdrv_getlength               = sd_getlength,
3288     .bdrv_get_allocated_file_size = sd_get_allocated_file_size,
3289     .bdrv_co_truncate             = sd_co_truncate,
3290
3291     .bdrv_co_readv                = sd_co_readv,
3292     .bdrv_co_writev               = sd_co_writev,
3293     .bdrv_co_flush_to_disk        = sd_co_flush_to_disk,
3294     .bdrv_co_pdiscard             = sd_co_pdiscard,
3295     .bdrv_co_block_status         = sd_co_block_status,
3296
3297     .bdrv_snapshot_create         = sd_snapshot_create,
3298     .bdrv_snapshot_goto           = sd_snapshot_goto,
3299     .bdrv_snapshot_delete         = sd_snapshot_delete,
3300     .bdrv_snapshot_list           = sd_snapshot_list,
3301
3302     .bdrv_save_vmstate            = sd_save_vmstate,
3303     .bdrv_load_vmstate            = sd_load_vmstate,
3304
3305     .bdrv_detach_aio_context      = sd_detach_aio_context,
3306     .bdrv_attach_aio_context      = sd_attach_aio_context,
3307
3308     .create_opts                  = &sd_create_opts,
3309     .strong_runtime_opts          = sd_strong_runtime_opts,
3310 };
3311
3312 static BlockDriver bdrv_sheepdog_unix = {
3313     .format_name                  = "sheepdog",
3314     .protocol_name                = "sheepdog+unix",
3315     .instance_size                = sizeof(BDRVSheepdogState),
3316     .bdrv_parse_filename          = sd_parse_filename,
3317     .bdrv_file_open               = sd_open,
3318     .bdrv_reopen_prepare          = sd_reopen_prepare,
3319     .bdrv_reopen_commit           = sd_reopen_commit,
3320     .bdrv_reopen_abort            = sd_reopen_abort,
3321     .bdrv_close                   = sd_close,
3322     .bdrv_co_create               = sd_co_create,
3323     .bdrv_co_create_opts          = sd_co_create_opts,
3324     .bdrv_has_zero_init           = bdrv_has_zero_init_1,
3325     .bdrv_getlength               = sd_getlength,
3326     .bdrv_get_allocated_file_size = sd_get_allocated_file_size,
3327     .bdrv_co_truncate             = sd_co_truncate,
3328
3329     .bdrv_co_readv                = sd_co_readv,
3330     .bdrv_co_writev               = sd_co_writev,
3331     .bdrv_co_flush_to_disk        = sd_co_flush_to_disk,
3332     .bdrv_co_pdiscard             = sd_co_pdiscard,
3333     .bdrv_co_block_status         = sd_co_block_status,
3334
3335     .bdrv_snapshot_create         = sd_snapshot_create,
3336     .bdrv_snapshot_goto           = sd_snapshot_goto,
3337     .bdrv_snapshot_delete         = sd_snapshot_delete,
3338     .bdrv_snapshot_list           = sd_snapshot_list,
3339
3340     .bdrv_save_vmstate            = sd_save_vmstate,
3341     .bdrv_load_vmstate            = sd_load_vmstate,
3342
3343     .bdrv_detach_aio_context      = sd_detach_aio_context,
3344     .bdrv_attach_aio_context      = sd_attach_aio_context,
3345
3346     .create_opts                  = &sd_create_opts,
3347     .strong_runtime_opts          = sd_strong_runtime_opts,
3348 };
3349
3350 static void bdrv_sheepdog_init(void)
3351 {
3352     bdrv_register(&bdrv_sheepdog);
3353     bdrv_register(&bdrv_sheepdog_tcp);
3354     bdrv_register(&bdrv_sheepdog_unix);
3355 }
3356 block_init(bdrv_sheepdog_init);
This page took 0.219789 seconds and 4 git commands to generate.