]> git.sesse.net Git - bcachefs-tools-debian/blobdiff - c_src/raid/check.c
move Rust sources to top level, C sources into c_src
[bcachefs-tools-debian] / c_src / raid / check.c
diff --git a/c_src/raid/check.c b/c_src/raid/check.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..9bed933
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,185 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2015 Andrea Mazzoleni
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ */
+
+#include "internal.h"
+#include "combo.h"
+#include "gf.h"
+
+/**
+ * Validate the provided failed blocks.
+ *
+ * This function checks if the specified failed blocks satisfy the redundancy
+ * information using the data from the known valid parity blocks.
+ *
+ * It's similar at raid_check(), just with a different format for arguments.
+ *
+ * The number of failed blocks @nr must be strictly less than the number of
+ * parities @nv, because you need one more parity to validate the recovering.
+ *
+ * No data or parity blocks are modified.
+ *
+ * @nr Number of failed data blocks.
+ * @id[] Vector of @nr indexes of the failed data blocks.
+ *   The indexes start from 0. They must be in order.
+ * @nv Number of valid parity blocks.
+ * @ip[] Vector of @nv indexes of the valid parity blocks.
+ *   The indexes start from 0. They must be in order.
+ * @nd Number of data blocks.
+ * @size Size of the blocks pointed by @v. It must be a multipler of 64.
+ * @v Vector of pointers to the blocks of data and parity.
+ *   It has (@nd + @ip[@nv - 1] + 1) elements. The starting elements are the
+ *   blocks for data, following with the parity blocks.
+ *   Each block has @size bytes. 
+ * @return 0 if the check is satisfied. -1 otherwise.
+ */
+static int raid_validate(int nr, int *id, int nv, int *ip, int nd, size_t size, void **vv)
+{
+       uint8_t **v = (uint8_t **)vv;
+       const uint8_t *T[RAID_PARITY_MAX][RAID_PARITY_MAX];
+       uint8_t G[RAID_PARITY_MAX * RAID_PARITY_MAX];
+       uint8_t V[RAID_PARITY_MAX * RAID_PARITY_MAX];
+       size_t i;
+       int j, k, l;
+
+       BUG_ON(nr >= nv);
+
+       /* setup the coefficients matrix */
+       for (j = 0; j < nr; ++j)
+               for (k = 0; k < nr; ++k)
+                       G[j * nr + k] = A(ip[j], id[k]);
+
+       /* invert it to solve the system of linear equations */
+       raid_invert(G, V, nr);
+
+       /* get multiplication tables */
+       for (j = 0; j < nr; ++j)
+               for (k = 0; k < nr; ++k)
+                       T[j][k] = table(V[j * nr + k]);
+
+       /* check all positions */
+       for (i = 0; i < size; ++i) {
+               uint8_t p[RAID_PARITY_MAX];
+
+               /* get parity */
+               for (j = 0; j < nv; ++j)
+                       p[j] = v[nd + ip[j]][i];
+
+               /* compute delta parity, skipping broken disks */
+               for (j = 0, k = 0; j < nd; ++j) {
+                       uint8_t b;
+
+                       /* skip broken disks */
+                       if (k < nr && id[k] == j) {
+                               ++k;
+                               continue;
+                       }
+
+                       b = v[j][i];
+                       for (l = 0; l < nv; ++l)
+                               p[l] ^= gfmul[b][gfgen[ip[l]][j]];
+               }
+
+               /* reconstruct data */
+               for (j = 0; j < nr; ++j) {
+                       uint8_t b = 0;
+                       int idj = id[j];
+
+                       /* recompute the data */
+                       for (k = 0; k < nr; ++k)
+                               b ^= T[j][k][p[k]];
+
+                       /* add the parity contribution of the reconstructed data */
+                       for (l = nr; l < nv; ++l)
+                               p[l] ^= gfmul[b][gfgen[ip[l]][idj]];
+               }
+
+               /* check that the final parity is 0 */
+               for (l = nr; l < nv; ++l)
+                       if (p[l] != 0)
+                               return -1;
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+int raid_check(int nr, int *ir, int nd, int np, size_t size, void **v)
+{
+       /* valid parity index */
+       int ip[RAID_PARITY_MAX];
+       int vp;
+       int rd;
+       int i, j;
+
+       /* enforce limit on size */
+       BUG_ON(size % 64 != 0);
+
+       /* enforce limit on number of failures */
+       BUG_ON(nr >= np); /* >= because we check with extra parity */
+       BUG_ON(np > RAID_PARITY_MAX);
+
+       /* enforce order in index vector */
+       BUG_ON(nr >= 2 && ir[0] >= ir[1]);
+       BUG_ON(nr >= 3 && ir[1] >= ir[2]);
+       BUG_ON(nr >= 4 && ir[2] >= ir[3]);
+       BUG_ON(nr >= 5 && ir[3] >= ir[4]);
+       BUG_ON(nr >= 6 && ir[4] >= ir[5]);
+
+       /* enforce limit on index vector */
+       BUG_ON(nr > 0 && ir[nr-1] >= nd + np);
+
+       /* count failed data disk */
+       rd = 0;
+       while (rd < nr && ir[rd] < nd)
+               ++rd;
+
+       /* put valid parities into ip[] */
+       vp = 0;
+       for (i = rd, j = 0; j < np; ++j) {
+               /* if parity is failed */
+               if (i < nr && ir[i] == nd + j) {
+                       /* skip broken parity */
+                       ++i;
+               } else {
+                       /* store valid parity */
+                       ip[vp] = j;
+                       ++vp;
+               }
+       }
+
+       return raid_validate(rd, ir, vp, ip, nd, size, v);
+}
+
+int raid_scan(int *ir, int nd, int np, size_t size, void **v)
+{
+       int r;
+
+       /* check the special case of no failure */
+       if (np != 0 && raid_check(0, 0, nd, np, size, v) == 0)
+               return 0;
+
+       /* for each number of possible failures */
+       for (r = 1; r < np; ++r) {
+               /* try all combinations of r failures on n disks */
+               combination_first(r, nd + np, ir);
+               do {
+                       /* verify if the combination is a valid one */
+                       if (raid_check(r, ir, nd, np, size, v) == 0)
+                               return r;
+               } while (combination_next(r, nd + np, ir));
+       }
+
+       /* no solution found */
+       return -1;
+}
+