drivers/md/dm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm.h"
   9 #include "dm-bio-list.h"
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/moduleparam.h>
  14 #include <linux/blkpg.h>
  15 #include <linux/bio.h>
  16 #include <linux/buffer_head.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/idr.h>
  20 #include <linux/blktrace_api.h>
  21
  22 static const char *_name = DM_NAME;
  23
  24 static unsigned int major = 0;
  25 static unsigned int _major = 0;
  26
  27 /*
  28  * One of these is allocated per bio.
  29  */
  30 struct dm_io {
  31         struct mapped_device *md;
  32         int error;
  33         struct bio *bio;
  34         atomic_t io_count;
  35         unsigned long start_time;
  36 };
  37
  38 /*
  39  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  40  * this will be simplified out one day.
  41  */
  42 struct target_io {
  43         struct dm_io *io;
  44         struct dm_target *ti;
  45         union map_info info;
  46 };
  47
  48 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  49 {
  50         if (bio && bio->bi_private)
  51                 return &((struct target_io *)bio->bi_private)->info;
  52         return NULL;
  53 }
  54
  55 /*
  56  * Bits for the md->flags field.
  57  */
  58 #define DMF_BLOCK_IO 0
  59 #define DMF_SUSPENDED 1
  60 #define DMF_FROZEN 2
  61
  62 struct mapped_device {
  63         struct rw_semaphore io_lock;
  64         struct semaphore suspend_lock;
  65         rwlock_t map_lock;
  66         atomic_t holders;
  67
  68         unsigned long flags;
  69
  70         request_queue_t *queue;
  71         struct gendisk *disk;
  72         char name[16];
  73
  74         void *interface_ptr;
  75
  76         /*
  77          * A list of ios that arrived while we were suspended.
  78          */
  79         atomic_t pending;
  80         wait_queue_head_t wait;
  81         struct bio_list deferred;
  82
  83         /*
  84          * The current mapping.
  85          */
  86         struct dm_table *map;
  87
  88         /*
  89          * io objects are allocated from here.
  90          */
  91         mempool_t *io_pool;
  92         mempool_t *tio_pool;
  93
  94         /*
  95          * Event handling.
  96          */
  97         atomic_t event_nr;
  98         wait_queue_head_t eventq;
  99
 100         /*
 101          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 102          */
 103         struct super_block *frozen_sb;
 104         struct block_device *suspended_bdev;
 105 };
 106
 107 #define MIN_IOS 256
 108 static kmem_cache_t *_io_cache;
 109 static kmem_cache_t *_tio_cache;
 110
 111 static struct bio_set *dm_set;
 112
 113 static int __init local_init(void)
 114 {
 115         int r;
 116
 117         dm_set = bioset_create(16, 16, 4);
 118         if (!dm_set)
 119                 return -ENOMEM;
 120
 121         /* allocate a slab for the dm_ios */
 122         _io_cache = kmem_cache_create("dm_io",
 123                                       sizeof(struct dm_io), 0, 0, NULL, NULL);
 124         if (!_io_cache)
 125                 return -ENOMEM;
 126
 127         /* allocate a slab for the target ios */
 128         _tio_cache = kmem_cache_create("dm_tio", sizeof(struct target_io),
 129                                        0, 0, NULL, NULL);
 130         if (!_tio_cache) {
 131                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
 132                 return -ENOMEM;
 133         }
 134
 135         _major = major;
 136         r = register_blkdev(_major, _name);
 137         if (r < 0) {
 138                 kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 139                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
 140                 return r;
 141         }
 142
 143         if (!_major)
 144                 _major = r;
 145
 146         return 0;
 147 }
 148
 149 static void local_exit(void)
 150 {
 151         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 152         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 153
 154         bioset_free(dm_set);
 155
 156         if (unregister_blkdev(_major, _name) < 0)
 157                 DMERR("devfs_unregister_blkdev failed");
 158
 159         _major = 0;
 160
 161         DMINFO("cleaned up");
 162 }
 163
 164 int (*_inits[])(void) __initdata = {
 165         local_init,
 166         dm_target_init,
 167         dm_linear_init,
 168         dm_stripe_init,
 169         dm_interface_init,
 170 };
 171
 172 void (*_exits[])(void) = {
 173         local_exit,
 174         dm_target_exit,
 175         dm_linear_exit,
 176         dm_stripe_exit,
 177         dm_interface_exit,
 178 };
 179
 180 static int __init dm_init(void)
 181 {
 182         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 183
 184         int r, i;
 185
 186         for (i = 0; i < count; i++) {
 187                 r = _inits[i]();
 188                 if (r)
 189                         goto bad;
 190         }
 191
 192         return 0;
 193
 194       bad:
 195         while (i--)
 196                 _exits[i]();
 197
 198         return r;
 199 }
 200
 201 static void __exit dm_exit(void)
 202 {
 203         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 204
 205         while (i--)
 206                 _exits[i]();
 207 }
 208
 209 /*
 210  * Block device functions
 211  */
 212 static int dm_blk_open(struct inode *inode, struct file *file)
 213 {
 214         struct mapped_device *md;
 215
 216         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 217         dm_get(md);
 218         return 0;
 219 }
 220
 221 static int dm_blk_close(struct inode *inode, struct file *file)
 222 {
 223         struct mapped_device *md;
 224
 225         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 226         dm_put(md);
 227         return 0;
 228 }
 229
 230 static inline struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 231 {
 232         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 233 }
 234
 235 static inline void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 236 {
 237         mempool_free(io, md->io_pool);
 238 }
 239
 240 static inline struct target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
 241 {
 242         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
 243 }
 244
 245 static inline void free_tio(struct mapped_device *md, struct target_io *tio)
 246 {
 247         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 248 }
 249
 250 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 251 {
 252         struct mapped_device *md = io->md;
 253
 254         io->start_time = jiffies;
 255
 256         preempt_disable();
 257         disk_round_stats(dm_disk(md));
 258         preempt_enable();
 259         dm_disk(md)->in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 260 }
 261
 262 static int end_io_acct(struct dm_io *io)
 263 {
 264         struct mapped_device *md = io->md;
 265         struct bio *bio = io->bio;
 266         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 267         int pending;
 268         int rw = bio_data_dir(bio);
 269
 270         preempt_disable();
 271         disk_round_stats(dm_disk(md));
 272         preempt_enable();
 273         dm_disk(md)->in_flight = pending = atomic_dec_return(&md->pending);
 274
 275         disk_stat_add(dm_disk(md), ticks[rw], duration);
 276
 277         return !pending;
 278 }
 279
 280 /*
 281  * Add the bio to the list of deferred io.
 282  */
 283 static int queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 284 {
 285         down_write(&md->io_lock);
 286
 287         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
 288                 up_write(&md->io_lock);
 289                 return 1;
 290         }
 291
 292         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 293
 294         up_write(&md->io_lock);
 295         return 0;               /* deferred successfully */
 296 }
 297
 298 /*
 299  * Everyone (including functions in this file), should use this
 300  * function to access the md->map field, and make sure they call
 301  * dm_table_put() when finished.
 302  */
 303 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 304 {
 305         struct dm_table *t;
 306
 307         read_lock(&md->map_lock);
 308         t = md->map;
 309         if (t)
 310                 dm_table_get(t);
 311         read_unlock(&md->map_lock);
 312
 313         return t;
 314 }
 315
 316 /*-----------------------------------------------------------------
 317  * CRUD START:
 318  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 319  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 320  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 321  *   interests of getting something for people to use I give
 322  *   you this clearly demarcated crap.
 323  *---------------------------------------------------------------*/
 324
 325 /*
 326  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 327  * cloned into, completing the original io if necc.
 328  */
 329 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 330 {
 331         if (error)
 332                 io->error = error;
 333
 334         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 335                 if (end_io_acct(io))
 336                         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 337                         wake_up(&io->md->wait);
 338
 339                 blk_add_trace_bio(io->md->queue, io->bio, BLK_TA_COMPLETE);
 340
 341                 bio_endio(io->bio, io->bio->bi_size, io->error);
 342                 free_io(io->md, io);
 343         }
 344 }
 345
 346 static int clone_endio(struct bio *bio, unsigned int done, int error)
 347 {
 348         int r = 0;
 349         struct target_io *tio = bio->bi_private;
 350         struct dm_io *io = tio->io;
 351         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 352
 353         if (bio->bi_size)
 354                 return 1;
 355
 356         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 357                 error = -EIO;
 358
 359         if (endio) {
 360                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 361                 if (r < 0)
 362                         error = r;
 363
 364                 else if (r > 0)
 365                         /* the target wants another shot at the io */
 366                         return 1;
 367         }
 368
 369         free_tio(io->md, tio);
 370         dec_pending(io, error);
 371         bio_put(bio);
 372         return r;
 373 }
 374
 375 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 376                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 377 {
 378         sector_t offset = sector - ti->begin;
 379         sector_t len = ti->len - offset;
 380
 381         /*
 382          * Does the target need to split even further ?
 383          */
 384         if (ti->split_io) {
 385                 sector_t boundary;
 386                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 387                            - offset;
 388                 if (len > boundary)
 389                         len = boundary;
 390         }
 391
 392         return len;
 393 }
 394
 395 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 396                       struct target_io *tio)
 397 {
 398         int r;
 399         sector_t sector;
 400
 401         /*
 402          * Sanity checks.
 403          */
 404         BUG_ON(!clone->bi_size);
 405
 406         clone->bi_end_io = clone_endio;
 407         clone->bi_private = tio;
 408
 409         /*
 410          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 411          * anything, the target has assumed ownership of
 412          * this io.
 413          */
 414         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 415         sector = clone->bi_sector;
 416         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 417         if (r > 0) {
 418                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 419
 420                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 421                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector,
 422                                     clone->bi_sector);
 423
 424                 generic_make_request(clone);
 425         }
 426
 427         else if (r < 0) {
 428                 /* error the io and bail out */
 429                 struct dm_io *io = tio->io;
 430                 free_tio(tio->io->md, tio);
 431                 dec_pending(io, r);
 432                 bio_put(clone);
 433         }
 434 }
 435
 436 struct clone_info {
 437         struct mapped_device *md;
 438         struct dm_table *map;
 439         struct bio *bio;
 440         struct dm_io *io;
 441         sector_t sector;
 442         sector_t sector_count;
 443         unsigned short idx;
 444 };
 445
 446 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 447 {
 448         bio_free(bio, dm_set);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 453  */
 454 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
 455                               unsigned short idx, unsigned int offset,
 456                               unsigned int len)
 457 {
 458         struct bio *clone;
 459         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 460
 461         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, dm_set);
 462         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 463         *clone->bi_io_vec = *bv;
 464
 465         clone->bi_sector = sector;
 466         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
 467         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
 468         clone->bi_vcnt = 1;
 469         clone->bi_size = to_bytes(len);
 470         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
 471         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
 472
 473         return clone;
 474 }
 475
 476 /*
 477  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 478  */
 479 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
 480                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
 481                              unsigned int len)
 482 {
 483         struct bio *clone;
 484
 485         clone = bio_clone(bio, GFP_NOIO);
 486         clone->bi_sector = sector;
 487         clone->bi_idx = idx;
 488         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
 489         clone->bi_size = to_bytes(len);
 490         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 491
 492         return clone;
 493 }
 494
 495 static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 496 {
 497         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
 498         struct dm_target *ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 499         sector_t len = 0, max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 500         struct target_io *tio;
 501
 502         /*
 503          * Allocate a target io object.
 504          */
 505         tio = alloc_tio(ci->md);
 506         tio->io = ci->io;
 507         tio->ti = ti;
 508         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 509
 510         if (ci->sector_count <= max) {
 511                 /*
 512                  * Optimise for the simple case where we can do all of
 513                  * the remaining io with a single clone.
 514                  */
 515                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
 516                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count);
 517                 __map_bio(ti, clone, tio);
 518                 ci->sector_count = 0;
 519
 520         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
 521                 /*
 522                  * There are some bvecs that don't span targets.
 523                  * Do as many of these as possible.
 524                  */
 525                 int i;
 526                 sector_t remaining = max;
 527                 sector_t bv_len;
 528
 529                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
 530                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
 531
 532                         if (bv_len > remaining)
 533                                 break;
 534
 535                         remaining -= bv_len;
 536                         len += bv_len;
 537                 }
 538
 539                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len);
 540                 __map_bio(ti, clone, tio);
 541
 542                 ci->sector += len;
 543                 ci->sector_count -= len;
 544                 ci->idx = i;
 545
 546         } else {
 547                 /*
 548                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
 549                  */
 550                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
 551                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
 552                 unsigned int offset = 0;
 553
 554                 do {
 555                         if (offset) {
 556                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 557                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 558
 559                                 tio = alloc_tio(ci->md);
 560                                 tio->io = ci->io;
 561                                 tio->ti = ti;
 562                                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 563                         }
 564
 565                         len = min(remaining, max);
 566
 567                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
 568                                            bv->bv_offset + offset, len);
 569
 570                         __map_bio(ti, clone, tio);
 571
 572                         ci->sector += len;
 573                         ci->sector_count -= len;
 574                         offset += to_bytes(len);
 575                 } while (remaining -= len);
 576
 577                 ci->idx++;
 578         }
 579 }
 580
 581 /*
 582  * Split the bio into several clones.
 583  */
 584 static void __split_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 585 {
 586         struct clone_info ci;
 587
 588         ci.map = dm_get_table(md);
 589         if (!ci.map) {
 590                 bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 591                 return;
 592         }
 593
 594         ci.md = md;
 595         ci.bio = bio;
 596         ci.io = alloc_io(md);
 597         ci.io->error = 0;
 598         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
 599         ci.io->bio = bio;
 600         ci.io->md = md;
 601         ci.sector = bio->bi_sector;
 602         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
 603         ci.idx = bio->bi_idx;
 604
 605         start_io_acct(ci.io);
 606         while (ci.sector_count)
 607                 __clone_and_map(&ci);
 608
 609         /* drop the extra reference count */
 610         dec_pending(ci.io, 0);
 611         dm_table_put(ci.map);
 612 }
 613 /*-----------------------------------------------------------------
 614  * CRUD END
 615  *---------------------------------------------------------------*/
 616
 617 /*
 618  * The request function that just remaps the bio built up by
 619  * dm_merge_bvec.
 620  */
 621 static int dm_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
 622 {
 623         int r;
 624         int rw = bio_data_dir(bio);
 625         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 626
 627         down_read(&md->io_lock);
 628
 629         disk_stat_inc(dm_disk(md), ios[rw]);
 630         disk_stat_add(dm_disk(md), sectors[rw], bio_sectors(bio));
 631
 632         /*
 633          * If we're suspended we have to queue
 634          * this io for later.
 635          */
 636         while (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
 637                 up_read(&md->io_lock);
 638
 639                 if (bio_rw(bio) == READA) {
 640                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 641                         return 0;
 642                 }
 643
 644                 r = queue_io(md, bio);
 645                 if (r < 0) {
 646                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 647                         return 0;
 648
 649                 } else if (r == 0)
 650                         return 0;       /* deferred successfully */
 651
 652                 /*
 653                  * We're in a while loop, because someone could suspend
 654                  * before we get to the following read lock.
 655                  */
 656                 down_read(&md->io_lock);
 657         }
 658
 659         __split_bio(md, bio);
 660         up_read(&md->io_lock);
 661         return 0;
 662 }
 663
 664 static int dm_flush_all(request_queue_t *q, struct gendisk *disk,
 665                         sector_t *error_sector)
 666 {
 667         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 668         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 669         int ret = -ENXIO;
 670
 671         if (map) {
 672                 ret = dm_table_flush_all(map);
 673                 dm_table_put(map);
 674         }
 675
 676         return ret;
 677 }
 678
 679 static void dm_unplug_all(request_queue_t *q)
 680 {
 681         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 682         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 683
 684         if (map) {
 685                 dm_table_unplug_all(map);
 686                 dm_table_put(map);
 687         }
 688 }
 689
 690 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
 691 {
 692         int r;
 693         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) congested_data;
 694         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 695
 696         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags))
 697                 r = bdi_bits;
 698         else
 699                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
 700
 701         dm_table_put(map);
 702         return r;
 703 }
 704
 705 /*-----------------------------------------------------------------
 706  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
 707  *---------------------------------------------------------------*/
 708 static DECLARE_MUTEX(_minor_lock);
 709 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
 710
 711 static void free_minor(unsigned int minor)
 712 {
 713         down(&_minor_lock);
 714         idr_remove(&_minor_idr, minor);
 715         up(&_minor_lock);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * See if the device with a specific minor # is free.
 720  */
 721 static int specific_minor(struct mapped_device *md, unsigned int minor)
 722 {
 723         int r, m;
 724
 725         if (minor >= (1 << MINORBITS))
 726                 return -EINVAL;
 727
 728         down(&_minor_lock);
 729
 730         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
 731                 r = -EBUSY;
 732                 goto out;
 733         }
 734
 735         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
 736         if (!r) {
 737                 r = -ENOMEM;
 738                 goto out;
 739         }
 740
 741         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, md, minor, &m);
 742         if (r) {
 743                 goto out;
 744         }
 745
 746         if (m != minor) {
 747                 idr_remove(&_minor_idr, m);
 748                 r = -EBUSY;
 749                 goto out;
 750         }
 751
 752 out:
 753         up(&_minor_lock);
 754         return r;
 755 }
 756
 757 static int next_free_minor(struct mapped_device *md, unsigned int *minor)
 758 {
 759         int r;
 760         unsigned int m;
 761
 762         down(&_minor_lock);
 763
 764         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
 765         if (!r) {
 766                 r = -ENOMEM;
 767                 goto out;
 768         }
 769
 770         r = idr_get_new(&_minor_idr, md, &m);
 771         if (r) {
 772                 goto out;
 773         }
 774
 775         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
 776                 idr_remove(&_minor_idr, m);
 777                 r = -ENOSPC;
 778                 goto out;
 779         }
 780
 781         *minor = m;
 782
 783 out:
 784         up(&_minor_lock);
 785         return r;
 786 }
 787
 788 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
 789
 790 /*
 791  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
 792  */
 793 static struct mapped_device *alloc_dev(unsigned int minor, int persistent)
 794 {
 795         int r;
 796         struct mapped_device *md = kmalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
 797
 798         if (!md) {
 799                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
 800                 return NULL;
 801         }
 802
 803         /* get a minor number for the dev */
 804         r = persistent ? specific_minor(md, minor) : next_free_minor(md, &minor);
 805         if (r < 0)
 806                 goto bad1;
 807
 808         memset(md, 0, sizeof(*md));
 809         init_rwsem(&md->io_lock);
 810         init_MUTEX(&md->suspend_lock);
 811         rwlock_init(&md->map_lock);
 812         atomic_set(&md->holders, 1);
 813         atomic_set(&md->event_nr, 0);
 814
 815         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 816         if (!md->queue)
 817                 goto bad1;
 818
 819         md->queue->queuedata = md;
 820         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
 821         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
 822         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
 823         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
 824         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
 825         md->queue->issue_flush_fn = dm_flush_all;
 826
 827         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
 828         if (!md->io_pool)
 829                 goto bad2;
 830
 831         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
 832         if (!md->tio_pool)
 833                 goto bad3;
 834
 835         md->disk = alloc_disk(1);
 836         if (!md->disk)
 837                 goto bad4;
 838
 839         md->disk->major = _major;
 840         md->disk->first_minor = minor;
 841         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
 842         md->disk->queue = md->queue;
 843         md->disk->private_data = md;
 844         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
 845         add_disk(md->disk);
 846         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
 847
 848         atomic_set(&md->pending, 0);
 849         init_waitqueue_head(&md->wait);
 850         init_waitqueue_head(&md->eventq);
 851
 852         return md;
 853
 854  bad4:
 855         mempool_destroy(md->tio_pool);
 856  bad3:
 857         mempool_destroy(md->io_pool);
 858  bad2:
 859         blk_cleanup_queue(md->queue);
 860         free_minor(minor);
 861  bad1:
 862         kfree(md);
 863         return NULL;
 864 }
 865
 866 static void free_dev(struct mapped_device *md)
 867 {
 868         unsigned int minor = md->disk->first_minor;
 869
 870         if (md->suspended_bdev) {
 871                 thaw_bdev(md->suspended_bdev, NULL);
 872                 bdput(md->suspended_bdev);
 873         }
 874         mempool_destroy(md->tio_pool);
 875         mempool_destroy(md->io_pool);
 876         del_gendisk(md->disk);
 877         free_minor(minor);
 878         put_disk(md->disk);
 879         blk_cleanup_queue(md->queue);
 880         kfree(md);
 881 }
 882
 883 /*
 884  * Bind a table to the device.
 885  */
 886 static void event_callback(void *context)
 887 {
 888         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
 889
 890         atomic_inc(&md->event_nr);
 891         wake_up(&md->eventq);
 892 }
 893
 894 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
 895 {
 896         set_capacity(md->disk, size);
 897
 898         mutex_lock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
 899         i_size_write(md->suspended_bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
 900         mutex_unlock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
 901 }
 902
 903 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
 904 {
 905         request_queue_t *q = md->queue;
 906         sector_t size;
 907
 908         size = dm_table_get_size(t);
 909         __set_size(md, size);
 910         if (size == 0)
 911                 return 0;
 912
 913         dm_table_get(t);
 914         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
 915
 916         write_lock(&md->map_lock);
 917         md->map = t;
 918         dm_table_set_restrictions(t, q);
 919         write_unlock(&md->map_lock);
 920
 921         return 0;
 922 }
 923
 924 static void __unbind(struct mapped_device *md)
 925 {
 926         struct dm_table *map = md->map;
 927
 928         if (!map)
 929                 return;
 930
 931         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
 932         write_lock(&md->map_lock);
 933         md->map = NULL;
 934         write_unlock(&md->map_lock);
 935         dm_table_put(map);
 936 }
 937
 938 /*
 939  * Constructor for a new device.
 940  */
 941 static int create_aux(unsigned int minor, int persistent,
 942                       struct mapped_device **result)
 943 {
 944         struct mapped_device *md;
 945
 946         md = alloc_dev(minor, persistent);
 947         if (!md)
 948                 return -ENXIO;
 949
 950         *result = md;
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 int dm_create(struct mapped_device **result)
 955 {
 956         return create_aux(0, 0, result);
 957 }
 958
 959 int dm_create_with_minor(unsigned int minor, struct mapped_device **result)
 960 {
 961         return create_aux(minor, 1, result);
 962 }
 963
 964 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
 965 {
 966         struct mapped_device *md;
 967         unsigned minor = MINOR(dev);
 968
 969         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
 970                 return NULL;
 971
 972         down(&_minor_lock);
 973
 974         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
 975         if (!md || (dm_disk(md)->first_minor != minor))
 976                 md = NULL;
 977
 978         up(&_minor_lock);
 979
 980         return md;
 981 }
 982
 983 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
 984 {
 985         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
 986
 987         if (md)
 988                 dm_get(md);
 989
 990         return md;
 991 }
 992
 993 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
 994 {
 995         return md->interface_ptr;
 996 }
 997
 998 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
 999 {
1000         md->interface_ptr = ptr;
1001 }
1002
1003 void dm_get(struct mapped_device *md)
1004 {
1005         atomic_inc(&md->holders);
1006 }
1007
1008 void dm_put(struct mapped_device *md)
1009 {
1010         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1011
1012         if (atomic_dec_and_test(&md->holders)) {
1013                 if (!dm_suspended(md)) {
1014                         dm_table_presuspend_targets(map);
1015                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1016                 }
1017                 __unbind(md);
1018                 free_dev(md);
1019         }
1020
1021         dm_table_put(map);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Process the deferred bios
1026  */
1027 static void __flush_deferred_io(struct mapped_device *md, struct bio *c)
1028 {
1029         struct bio *n;
1030
1031         while (c) {
1032                 n = c->bi_next;
1033                 c->bi_next = NULL;
1034                 __split_bio(md, c);
1035                 c = n;
1036         }
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Swap in a new table (destroying old one).
1041  */
1042 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1043 {
1044         int r = -EINVAL;
1045
1046         down(&md->suspend_lock);
1047
1048         /* device must be suspended */
1049         if (!dm_suspended(md))
1050                 goto out;
1051
1052         __unbind(md);
1053         r = __bind(md, table);
1054
1055 out:
1056         up(&md->suspend_lock);
1057         return r;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1062  * device.
1063  */
1064 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1065 {
1066         int r;
1067
1068         WARN_ON(md->frozen_sb);
1069
1070         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->suspended_bdev);
1071         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1072                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1073                 md->frozen_sb = NULL;
1074                 return r;
1075         }
1076
1077         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1078
1079         /* don't bdput right now, we don't want the bdev
1080          * to go away while it is locked.
1081          */
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1086 {
1087         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1088                 return;
1089
1090         thaw_bdev(md->suspended_bdev, md->frozen_sb);
1091         md->frozen_sb = NULL;
1092         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1093 }
1094
1095 /*
1096  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1097  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1098  * the background.  Before the table can be swapped with
1099  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1100  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1101  */
1102 int dm_suspend(struct mapped_device *md, int do_lockfs)
1103 {
1104         struct dm_table *map = NULL;
1105         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1106         struct bio *def;
1107         int r = -EINVAL;
1108
1109         down(&md->suspend_lock);
1110
1111         if (dm_suspended(md))
1112                 goto out;
1113
1114         map = dm_get_table(md);
1115
1116         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1117         dm_table_presuspend_targets(map);
1118
1119         md->suspended_bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1120         if (!md->suspended_bdev) {
1121                 DMWARN("bdget failed in dm_suspend");
1122                 r = -ENOMEM;
1123                 goto out;
1124         }
1125
1126         /* Flush I/O to the device. */
1127         if (do_lockfs) {
1128                 r = lock_fs(md);
1129                 if (r)
1130                         goto out;
1131         }
1132
1133         /*
1134          * First we set the BLOCK_IO flag so no more ios will be mapped.
1135          */
1136         down_write(&md->io_lock);
1137         set_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1138
1139         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1140         up_write(&md->io_lock);
1141
1142         /* unplug */
1143         if (map)
1144                 dm_table_unplug_all(map);
1145
1146         /*
1147          * Then we wait for the already mapped ios to
1148          * complete.
1149          */
1150         while (1) {
1151                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1152
1153                 if (!atomic_read(&md->pending) || signal_pending(current))
1154                         break;
1155
1156                 io_schedule();
1157         }
1158         set_current_state(TASK_RUNNING);
1159
1160         down_write(&md->io_lock);
1161         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1162
1163         /* were we interrupted ? */
1164         r = -EINTR;
1165         if (atomic_read(&md->pending)) {
1166                 clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1167                 def = bio_list_get(&md->deferred);
1168                 __flush_deferred_io(md, def);
1169                 up_write(&md->io_lock);
1170                 unlock_fs(md);
1171                 goto out;
1172         }
1173         up_write(&md->io_lock);
1174
1175         dm_table_postsuspend_targets(map);
1176
1177         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1178
1179         r = 0;
1180
1181 out:
1182         if (r && md->suspended_bdev) {
1183                 bdput(md->suspended_bdev);
1184                 md->suspended_bdev = NULL;
1185         }
1186
1187         dm_table_put(map);
1188         up(&md->suspend_lock);
1189         return r;
1190 }
1191
1192 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1193 {
1194         int r = -EINVAL;
1195         struct bio *def;
1196         struct dm_table *map = NULL;
1197
1198         down(&md->suspend_lock);
1199         if (!dm_suspended(md))
1200                 goto out;
1201
1202         map = dm_get_table(md);
1203         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1204                 goto out;
1205
1206         dm_table_resume_targets(map);
1207
1208         down_write(&md->io_lock);
1209         clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1210
1211         def = bio_list_get(&md->deferred);
1212         __flush_deferred_io(md, def);
1213         up_write(&md->io_lock);
1214
1215         unlock_fs(md);
1216
1217         bdput(md->suspended_bdev);
1218         md->suspended_bdev = NULL;
1219
1220         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1221
1222         dm_table_unplug_all(map);
1223
1224         r = 0;
1225
1226 out:
1227         dm_table_put(map);
1228         up(&md->suspend_lock);
1229
1230         return r;
1231 }
1232
1233 /*-----------------------------------------------------------------
1234  * Event notification.
1235  *---------------------------------------------------------------*/
1236 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1237 {
1238         return atomic_read(&md->event_nr);
1239 }
1240
1241 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1242 {
1243         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1244                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1245 }
1246
1247 /*
1248  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1249  * count on 'md'.
1250  */
1251 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1252 {
1253         return md->disk;
1254 }
1255
1256 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1257 {
1258         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1259 }
1260
1261 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1262         .open = dm_blk_open,
1263         .release = dm_blk_close,
1264         .owner = THIS_MODULE
1265 };
1266
1267 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1268
1269 /*
1270  * module hooks
1271  */
1272 module_init(dm_init);
1273 module_exit(dm_exit);
1274
1275 module_param(major, uint, 0);
1276 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1277 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1278 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1279 MODULE_LICENSE("GPL");