SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - crypto/async_tx/async_raid6_recov.c

   1 /*
   2  * Asynchronous RAID-6 recovery calculations ASYNC_TX API.
   3  * Copyright(c) 2009 Intel Corporation
   4  *
   5  * based on raid6recov.c:
   6  *   Copyright 2002 H. Peter Anvin
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   9  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
  11  * any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  14  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for
  16  * more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  19  * this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 51
  20  * Franklin St - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  21  *
  22  */
  23 #include <linux/kernel.h>
  24 #include <linux/interrupt.h>
  25 #include <linux/dma-mapping.h>
  26 #include <linux/raid/pq.h>
  27 #include <linux/async_tx.h>
  28
  29 static struct dma_async_tx_descriptor *
  30 async_sum_product(struct page *dest, struct page **srcs, unsigned char *coef,
  31                   size_t len, struct async_submit_ctl *submit)
  32 {
  33         struct dma_chan *chan = async_tx_find_channel(submit, DMA_PQ,
  34                                                       &dest, 1, srcs, 2, len);
  35         struct dma_device *dma = chan ? chan->device : NULL;
  36         const u8 *amul, *bmul;
  37         u8 ax, bx;
  38         u8 *a, *b, *c;
  39
  40         if (dma) {
  41                 dma_addr_t dma_dest[2];
  42                 dma_addr_t dma_src[2];
  43                 struct device *dev = dma->dev;
  44                 struct dma_async_tx_descriptor *tx;
  45                 enum dma_ctrl_flags dma_flags = DMA_PREP_PQ_DISABLE_P;
  46
  47                 dma_dest[1] = dma_map_page(dev, dest, 0, len, DMA_BIDIRECTIONAL);
  48                 dma_src[0] = dma_map_page(dev, srcs[0], 0, len, DMA_TO_DEVICE);
  49                 dma_src[1] = dma_map_page(dev, srcs[1], 0, len, DMA_TO_DEVICE);
  50                 tx = dma->device_prep_dma_pq(chan, dma_dest, dma_src, 2, coef,
  51                                              len, dma_flags);
  52                 if (tx) {
  53                         async_tx_submit(chan, tx, submit);
  54                         return tx;
  55                 }
  56         }
  57
  58         /* run the operation synchronously */
  59         async_tx_quiesce(&submit->depend_tx);
  60         amul = raid6_gfmul[coef[0]];
  61         bmul = raid6_gfmul[coef[1]];
  62         a = page_address(srcs[0]);
  63         b = page_address(srcs[1]);
  64         c = page_address(dest);
  65
  66         while (len--) {
  67                 ax    = amul[*a++];
  68                 bx    = bmul[*b++];
  69                 *c++ = ax ^ bx;
  70         }
  71
  72         return NULL;
  73 }
  74
  75 static struct dma_async_tx_descriptor *
  76 async_mult(struct page *dest, struct page *src, u8 coef, size_t len,
  77            struct async_submit_ctl *submit)
  78 {
  79         struct dma_chan *chan = async_tx_find_channel(submit, DMA_PQ,
  80                                                       &dest, 1, &src, 1, len);
  81         struct dma_device *dma = chan ? chan->device : NULL;
  82         const u8 *qmul; /* Q multiplier table */
  83         u8 *d, *s;
  84
  85         if (dma) {
  86                 dma_addr_t dma_dest[2];
  87                 dma_addr_t dma_src[1];
  88                 struct device *dev = dma->dev;
  89                 struct dma_async_tx_descriptor *tx;
  90                 enum dma_ctrl_flags dma_flags = DMA_PREP_PQ_DISABLE_P;
  91
  92                 dma_dest[1] = dma_map_page(dev, dest, 0, len, DMA_BIDIRECTIONAL);
  93                 dma_src[0] = dma_map_page(dev, src, 0, len, DMA_TO_DEVICE);
  94                 tx = dma->device_prep_dma_pq(chan, dma_dest, dma_src, 1, &coef,
  95                                              len, dma_flags);
  96                 if (tx) {
  97                         async_tx_submit(chan, tx, submit);
  98                         return tx;
  99                 }
 100         }
 101
 102         /* no channel available, or failed to allocate a descriptor, so
 103          * perform the operation synchronously
 104          */
 105         async_tx_quiesce(&submit->depend_tx);
 106         qmul  = raid6_gfmul[coef];
 107         d = page_address(dest);
 108         s = page_address(src);
 109
 110         while (len--)
 111                 *d++ = qmul[*s++];
 112
 113         return NULL;
 114 }
 115
 116 static struct dma_async_tx_descriptor *
 117 __2data_recov_4(size_t bytes, int faila, int failb, struct page **blocks,
 118               struct async_submit_ctl *submit)
 119 {
 120         struct dma_async_tx_descriptor *tx = NULL;
 121         struct page *p, *q, *a, *b;
 122         struct page *srcs[2];
 123         unsigned char coef[2];
 124         enum async_tx_flags flags = submit->flags;
 125         dma_async_tx_callback cb_fn = submit->cb_fn;
 126         void *cb_param = submit->cb_param;
 127         void *scribble = submit->scribble;
 128
 129         p = blocks[4-2];
 130         q = blocks[4-1];
 131
 132         a = blocks[faila];
 133         b = blocks[failb];
 134
 135         /* in the 4 disk case P + Pxy == P and Q + Qxy == Q */
 136         /* Dx = A*(P+Pxy) + B*(Q+Qxy) */
 137         srcs[0] = p;
 138         srcs[1] = q;
 139         coef[0] = raid6_gfexi[failb-faila];
 140         coef[1] = raid6_gfinv[raid6_gfexp[faila]^raid6_gfexp[failb]];
 141         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 142         tx = async_sum_product(b, srcs, coef, bytes, submit);
 143
 144         /* Dy = P+Pxy+Dx */
 145         srcs[0] = p;
 146         srcs[1] = b;
 147         init_async_submit(submit, flags | ASYNC_TX_XOR_ZERO_DST, tx, cb_fn,
 148                           cb_param, scribble);
 149         tx = async_xor(a, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 150
 151         return tx;
 152
 153 }
 154
 155 static struct dma_async_tx_descriptor *
 156 __2data_recov_5(size_t bytes, int faila, int failb, struct page **blocks,
 157               struct async_submit_ctl *submit)
 158 {
 159         struct dma_async_tx_descriptor *tx = NULL;
 160         struct page *p, *q, *g, *dp, *dq;
 161         struct page *srcs[2];
 162         unsigned char coef[2];
 163         enum async_tx_flags flags = submit->flags;
 164         dma_async_tx_callback cb_fn = submit->cb_fn;
 165         void *cb_param = submit->cb_param;
 166         void *scribble = submit->scribble;
 167         int uninitialized_var(good);
 168         int i;
 169
 170         for (i = 0; i < 3; i++) {
 171                 if (i == faila || i == failb)
 172                         continue;
 173                 else {
 174                         good = i;
 175                         break;
 176                 }
 177         }
 178         BUG_ON(i >= 3);
 179
 180         p = blocks[5-2];
 181         q = blocks[5-1];
 182         g = blocks[good];
 183
 184         /* Compute syndrome with zero for the missing data pages
 185          * Use the dead data pages as temporary storage for delta p and
 186          * delta q
 187          */
 188         dp = blocks[faila];
 189         dq = blocks[failb];
 190
 191         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 192         tx = async_memcpy(dp, g, 0, 0, bytes, submit);
 193         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 194         tx = async_mult(dq, g, raid6_gfexp[good], bytes, submit);
 195
 196         /* compute P + Pxy */
 197         srcs[0] = dp;
 198         srcs[1] = p;
 199         init_async_submit(submit, ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, NULL, NULL,
 200                           scribble);
 201         tx = async_xor(dp, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 202
 203         /* compute Q + Qxy */
 204         srcs[0] = dq;
 205         srcs[1] = q;
 206         init_async_submit(submit, ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, NULL, NULL,
 207                           scribble);
 208         tx = async_xor(dq, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 209
 210         /* Dx = A*(P+Pxy) + B*(Q+Qxy) */
 211         srcs[0] = dp;
 212         srcs[1] = dq;
 213         coef[0] = raid6_gfexi[failb-faila];
 214         coef[1] = raid6_gfinv[raid6_gfexp[faila]^raid6_gfexp[failb]];
 215         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 216         tx = async_sum_product(dq, srcs, coef, bytes, submit);
 217
 218         /* Dy = P+Pxy+Dx */
 219         srcs[0] = dp;
 220         srcs[1] = dq;
 221         init_async_submit(submit, flags | ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, cb_fn,
 222                           cb_param, scribble);
 223         tx = async_xor(dp, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 224
 225         return tx;
 226 }
 227
 228 static struct dma_async_tx_descriptor *
 229 __2data_recov_n(int disks, size_t bytes, int faila, int failb,
 230               struct page **blocks, struct async_submit_ctl *submit)
 231 {
 232         struct dma_async_tx_descriptor *tx = NULL;
 233         struct page *p, *q, *dp, *dq;
 234         struct page *srcs[2];
 235         unsigned char coef[2];
 236         enum async_tx_flags flags = submit->flags;
 237         dma_async_tx_callback cb_fn = submit->cb_fn;
 238         void *cb_param = submit->cb_param;
 239         void *scribble = submit->scribble;
 240
 241         p = blocks[disks-2];
 242         q = blocks[disks-1];
 243
 244         /* Compute syndrome with zero for the missing data pages
 245          * Use the dead data pages as temporary storage for
 246          * delta p and delta q
 247          */
 248         dp = blocks[faila];
 249         blocks[faila] = (void *)raid6_empty_zero_page;
 250         blocks[disks-2] = dp;
 251         dq = blocks[failb];
 252         blocks[failb] = (void *)raid6_empty_zero_page;
 253         blocks[disks-1] = dq;
 254
 255         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 256         tx = async_gen_syndrome(blocks, 0, disks, bytes, submit);
 257
 258         /* Restore pointer table */
 259         blocks[faila]   = dp;
 260         blocks[failb]   = dq;
 261         blocks[disks-2] = p;
 262         blocks[disks-1] = q;
 263
 264         /* compute P + Pxy */
 265         srcs[0] = dp;
 266         srcs[1] = p;
 267         init_async_submit(submit, ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, NULL, NULL,
 268                           scribble);
 269         tx = async_xor(dp, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 270
 271         /* compute Q + Qxy */
 272         srcs[0] = dq;
 273         srcs[1] = q;
 274         init_async_submit(submit, ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, NULL, NULL,
 275                           scribble);
 276         tx = async_xor(dq, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 277
 278         /* Dx = A*(P+Pxy) + B*(Q+Qxy) */
 279         srcs[0] = dp;
 280         srcs[1] = dq;
 281         coef[0] = raid6_gfexi[failb-faila];
 282         coef[1] = raid6_gfinv[raid6_gfexp[faila]^raid6_gfexp[failb]];
 283         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 284         tx = async_sum_product(dq, srcs, coef, bytes, submit);
 285
 286         /* Dy = P+Pxy+Dx */
 287         srcs[0] = dp;
 288         srcs[1] = dq;
 289         init_async_submit(submit, flags | ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, cb_fn,
 290                           cb_param, scribble);
 291         tx = async_xor(dp, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 292
 293         return tx;
 294 }
 295
 296 /**
 297  * async_raid6_2data_recov - asynchronously calculate two missing data blocks
 298  * @disks: number of disks in the RAID-6 array
 299  * @bytes: block size
 300  * @faila: first failed drive index
 301  * @failb: second failed drive index
 302  * @blocks: array of source pointers where the last two entries are p and q
 303  * @submit: submission/completion modifiers
 304  */
 305 struct dma_async_tx_descriptor *
 306 async_raid6_2data_recov(int disks, size_t bytes, int faila, int failb,
 307                         struct page **blocks, struct async_submit_ctl *submit)
 308 {
 309         BUG_ON(faila == failb);
 310         if (failb < faila)
 311                 swap(faila, failb);
 312
 313         pr_debug("%s: disks: %d len: %zu\n", __func__, disks, bytes);
 314
 315         /* we need to preserve the contents of 'blocks' for the async
 316          * case, so punt to synchronous if a scribble buffer is not available
 317          */
 318         if (!submit->scribble) {
 319                 void **ptrs = (void **) blocks;
 320                 int i;
 321
 322                 async_tx_quiesce(&submit->depend_tx);
 323                 for (i = 0; i < disks; i++)
 324                         ptrs[i] = page_address(blocks[i]);
 325
 326                 raid6_2data_recov(disks, bytes, faila, failb, ptrs);
 327
 328                 async_tx_sync_epilog(submit);
 329
 330                 return NULL;
 331         }
 332
 333         switch (disks) {
 334         case 4:
 335                 /* dma devices do not uniformly understand a zero source pq
 336                  * operation (in contrast to the synchronous case), so
 337                  * explicitly handle the 4 disk special case
 338                  */
 339                 return __2data_recov_4(bytes, faila, failb, blocks, submit);
 340         case 5:
 341                 /* dma devices do not uniformly understand a single
 342                  * source pq operation (in contrast to the synchronous
 343                  * case), so explicitly handle the 5 disk special case
 344                  */
 345                 return __2data_recov_5(bytes, faila, failb, blocks, submit);
 346         default:
 347                 return __2data_recov_n(disks, bytes, faila, failb, blocks, submit);
 348         }
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL_GPL(async_raid6_2data_recov);
 351
 352 /**
 353  * async_raid6_datap_recov - asynchronously calculate a data and the 'p' block
 354  * @disks: number of disks in the RAID-6 array
 355  * @bytes: block size
 356  * @faila: failed drive index
 357  * @blocks: array of source pointers where the last two entries are p and q
 358  * @submit: submission/completion modifiers
 359  */
 360 struct dma_async_tx_descriptor *
 361 async_raid6_datap_recov(int disks, size_t bytes, int faila,
 362                         struct page **blocks, struct async_submit_ctl *submit)
 363 {
 364         struct dma_async_tx_descriptor *tx = NULL;
 365         struct page *p, *q, *dq;
 366         u8 coef;
 367         enum async_tx_flags flags = submit->flags;
 368         dma_async_tx_callback cb_fn = submit->cb_fn;
 369         void *cb_param = submit->cb_param;
 370         void *scribble = submit->scribble;
 371         struct page *srcs[2];
 372
 373         pr_debug("%s: disks: %d len: %zu\n", __func__, disks, bytes);
 374
 375         /* we need to preserve the contents of 'blocks' for the async
 376          * case, so punt to synchronous if a scribble buffer is not available
 377          */
 378         if (!scribble) {
 379                 void **ptrs = (void **) blocks;
 380                 int i;
 381
 382                 async_tx_quiesce(&submit->depend_tx);
 383                 for (i = 0; i < disks; i++)
 384                         ptrs[i] = page_address(blocks[i]);
 385
 386                 raid6_datap_recov(disks, bytes, faila, ptrs);
 387
 388                 async_tx_sync_epilog(submit);
 389
 390                 return NULL;
 391         }
 392
 393         p = blocks[disks-2];
 394         q = blocks[disks-1];
 395
 396         /* Compute syndrome with zero for the missing data page
 397          * Use the dead data page as temporary storage for delta q
 398          */
 399         dq = blocks[faila];
 400         blocks[faila] = (void *)raid6_empty_zero_page;
 401         blocks[disks-1] = dq;
 402
 403         /* in the 4 disk case we only need to perform a single source
 404          * multiplication
 405          */
 406         if (disks == 4) {
 407                 int good = faila == 0 ? 1 : 0;
 408                 struct page *g = blocks[good];
 409
 410                 init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 411                 tx = async_memcpy(p, g, 0, 0, bytes, submit);
 412
 413                 init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 414                 tx = async_mult(dq, g, raid6_gfexp[good], bytes, submit);
 415         } else {
 416                 init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 417                 tx = async_gen_syndrome(blocks, 0, disks, bytes, submit);
 418         }
 419
 420         /* Restore pointer table */
 421         blocks[faila]   = dq;
 422         blocks[disks-1] = q;
 423
 424         /* calculate g^{-faila} */
 425         coef = raid6_gfinv[raid6_gfexp[faila]];
 426
 427         srcs[0] = dq;
 428         srcs[1] = q;
 429         init_async_submit(submit, ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, NULL, NULL,
 430                           scribble);
 431         tx = async_xor(dq, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 432
 433         init_async_submit(submit, 0, tx, NULL, NULL, scribble);
 434         tx = async_mult(dq, dq, coef, bytes, submit);
 435
 436         srcs[0] = p;
 437         srcs[1] = dq;
 438         init_async_submit(submit, flags | ASYNC_TX_XOR_DROP_DST, tx, cb_fn,
 439                           cb_param, scribble);
 440         tx = async_xor(p, srcs, 0, 2, bytes, submit);
 441
 442         return tx;
 443 }
 444 EXPORT_SYMBOL_GPL(async_raid6_datap_recov);
 445
 446 MODULE_AUTHOR("Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>");
 447 MODULE_DESCRIPTION("asynchronous RAID-6 recovery api");
 448 MODULE_LICENSE("GPL");