drivers/md/dm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm.h"
   9 #include "dm-uevent.h"
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/mutex.h>
  14 #include <linux/moduleparam.h>
  15 #include <linux/blkpg.h>
  16 #include <linux/bio.h>
  17 #include <linux/buffer_head.h>
  18 #include <linux/mempool.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/idr.h>
  21 #include <linux/hdreg.h>
  22
  23 #include <trace/events/block.h>
  24
  25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  26
  27 static const char *_name = DM_NAME;
  28
  29 static unsigned int major = 0;
  30 static unsigned int _major = 0;
  31
  32 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  33 /*
  34  * For bio-based dm.
  35  * One of these is allocated per bio.
  36  */
  37 struct dm_io {
  38         struct mapped_device *md;
  39         int error;
  40         atomic_t io_count;
  41         struct bio *bio;
  42         unsigned long start_time;
  43 };
  44
  45 /*
  46  * For bio-based dm.
  47  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  48  * this will be simplified out one day.
  49  */
  50 struct dm_target_io {
  51         struct dm_io *io;
  52         struct dm_target *ti;
  53         union map_info info;
  54 };
  55
  56 /*
  57  * For request-based dm.
  58  * One of these is allocated per request.
  59  */
  60 struct dm_rq_target_io {
  61         struct mapped_device *md;
  62         struct dm_target *ti;
  63         struct request *orig, clone;
  64         int error;
  65         union map_info info;
  66 };
  67
  68 /*
  69  * For request-based dm.
  70  * One of these is allocated per bio.
  71  */
  72 struct dm_rq_clone_bio_info {
  73         struct bio *orig;
  74         struct request *rq;
  75 };
  76
  77 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  78 {
  79         if (bio && bio->bi_private)
  80                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
  81         return NULL;
  82 }
  83
  84 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  85
  86 /*
  87  * Bits for the md->flags field.
  88  */
  89 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
  90 #define DMF_SUSPENDED 1
  91 #define DMF_FROZEN 2
  92 #define DMF_FREEING 3
  93 #define DMF_DELETING 4
  94 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
  95 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
  96
  97 /*
  98  * Work processed by per-device workqueue.
  99  */
 100 struct mapped_device {
 101         struct rw_semaphore io_lock;
 102         struct mutex suspend_lock;
 103         rwlock_t map_lock;
 104         atomic_t holders;
 105         atomic_t open_count;
 106
 107         unsigned long flags;
 108
 109         struct request_queue *queue;
 110         struct gendisk *disk;
 111         char name[16];
 112
 113         void *interface_ptr;
 114
 115         /*
 116          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 117          */
 118         atomic_t pending;
 119         wait_queue_head_t wait;
 120         struct work_struct work;
 121         struct bio_list deferred;
 122         spinlock_t deferred_lock;
 123
 124         /*
 125          * An error from the barrier request currently being processed.
 126          */
 127         int barrier_error;
 128
 129         /*
 130          * Processing queue (flush/barriers)
 131          */
 132         struct workqueue_struct *wq;
 133
 134         /*
 135          * The current mapping.
 136          */
 137         struct dm_table *map;
 138
 139         /*
 140          * io objects are allocated from here.
 141          */
 142         mempool_t *io_pool;
 143         mempool_t *tio_pool;
 144
 145         struct bio_set *bs;
 146
 147         /*
 148          * Event handling.
 149          */
 150         atomic_t event_nr;
 151         wait_queue_head_t eventq;
 152         atomic_t uevent_seq;
 153         struct list_head uevent_list;
 154         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
 155
 156         /*
 157          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 158          */
 159         struct super_block *frozen_sb;
 160         struct block_device *bdev;
 161
 162         /* forced geometry settings */
 163         struct hd_geometry geometry;
 164
 165         /* sysfs handle */
 166         struct kobject kobj;
 167 };
 168
 169 #define MIN_IOS 256
 170 static struct kmem_cache *_io_cache;
 171 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 172 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 173 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 174
 175 static int __init local_init(void)
 176 {
 177         int r = -ENOMEM;
 178
 179         /* allocate a slab for the dm_ios */
 180         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 181         if (!_io_cache)
 182                 return r;
 183
 184         /* allocate a slab for the target ios */
 185         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 186         if (!_tio_cache)
 187                 goto out_free_io_cache;
 188
 189         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 190         if (!_rq_tio_cache)
 191                 goto out_free_tio_cache;
 192
 193         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 194         if (!_rq_bio_info_cache)
 195                 goto out_free_rq_tio_cache;
 196
 197         r = dm_uevent_init();
 198         if (r)
 199                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 200
 201         _major = major;
 202         r = register_blkdev(_major, _name);
 203         if (r < 0)
 204                 goto out_uevent_exit;
 205
 206         if (!_major)
 207                 _major = r;
 208
 209         return 0;
 210
 211 out_uevent_exit:
 212         dm_uevent_exit();
 213 out_free_rq_bio_info_cache:
 214         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 215 out_free_rq_tio_cache:
 216         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 217 out_free_tio_cache:
 218         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 219 out_free_io_cache:
 220         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 221
 222         return r;
 223 }
 224
 225 static void local_exit(void)
 226 {
 227         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 228         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 229         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 230         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 231         unregister_blkdev(_major, _name);
 232         dm_uevent_exit();
 233
 234         _major = 0;
 235
 236         DMINFO("cleaned up");
 237 }
 238
 239 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 240         local_init,
 241         dm_target_init,
 242         dm_linear_init,
 243         dm_stripe_init,
 244         dm_kcopyd_init,
 245         dm_interface_init,
 246 };
 247
 248 static void (*_exits[])(void) = {
 249         local_exit,
 250         dm_target_exit,
 251         dm_linear_exit,
 252         dm_stripe_exit,
 253         dm_kcopyd_exit,
 254         dm_interface_exit,
 255 };
 256
 257 static int __init dm_init(void)
 258 {
 259         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 260
 261         int r, i;
 262
 263         for (i = 0; i < count; i++) {
 264                 r = _inits[i]();
 265                 if (r)
 266                         goto bad;
 267         }
 268
 269         return 0;
 270
 271       bad:
 272         while (i--)
 273                 _exits[i]();
 274
 275         return r;
 276 }
 277
 278 static void __exit dm_exit(void)
 279 {
 280         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 281
 282         while (i--)
 283                 _exits[i]();
 284 }
 285
 286 /*
 287  * Block device functions
 288  */
 289 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 290 {
 291         struct mapped_device *md;
 292
 293         spin_lock(&_minor_lock);
 294
 295         md = bdev->bd_disk->private_data;
 296         if (!md)
 297                 goto out;
 298
 299         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 300             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
 301                 md = NULL;
 302                 goto out;
 303         }
 304
 305         dm_get(md);
 306         atomic_inc(&md->open_count);
 307
 308 out:
 309         spin_unlock(&_minor_lock);
 310
 311         return md ? 0 : -ENXIO;
 312 }
 313
 314 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 315 {
 316         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 317         atomic_dec(&md->open_count);
 318         dm_put(md);
 319         return 0;
 320 }
 321
 322 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 323 {
 324         return atomic_read(&md->open_count);
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 329  */
 330 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 331 {
 332         int r = 0;
 333
 334         spin_lock(&_minor_lock);
 335
 336         if (dm_open_count(md))
 337                 r = -EBUSY;
 338         else
 339                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 340
 341         spin_unlock(&_minor_lock);
 342
 343         return r;
 344 }
 345
 346 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 347 {
 348         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 349
 350         return dm_get_geometry(md, geo);
 351 }
 352
 353 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 354                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 355 {
 356         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 357         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 358         struct dm_target *tgt;
 359         int r = -ENOTTY;
 360
 361         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 362                 goto out;
 363
 364         /* We only support devices that have a single target */
 365         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 366                 goto out;
 367
 368         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 369
 370         if (dm_suspended(md)) {
 371                 r = -EAGAIN;
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         if (tgt->type->ioctl)
 376                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 377
 378 out:
 379         dm_table_put(map);
 380
 381         return r;
 382 }
 383
 384 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 385 {
 386         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 387 }
 388
 389 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 390 {
 391         mempool_free(io, md->io_pool);
 392 }
 393
 394 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
 395 {
 396         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
 397 }
 398
 399 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 400 {
 401         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 402 }
 403
 404 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 405 {
 406         struct mapped_device *md = io->md;
 407         int cpu;
 408
 409         io->start_time = jiffies;
 410
 411         cpu = part_stat_lock();
 412         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 413         part_stat_unlock();
 414         dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 415 }
 416
 417 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 418 {
 419         struct mapped_device *md = io->md;
 420         struct bio *bio = io->bio;
 421         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 422         int pending, cpu;
 423         int rw = bio_data_dir(bio);
 424
 425         cpu = part_stat_lock();
 426         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 427         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 428         part_stat_unlock();
 429
 430         /*
 431          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 432          * a barrier.
 433          */
 434         dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
 435                 atomic_dec_return(&md->pending);
 436
 437         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 438         if (!pending)
 439                 wake_up(&md->wait);
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Add the bio to the list of deferred io.
 444  */
 445 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 446 {
 447         down_write(&md->io_lock);
 448
 449         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
 450         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 451         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
 452
 453         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
 454                 queue_work(md->wq, &md->work);
 455
 456         up_write(&md->io_lock);
 457 }
 458
 459 /*
 460  * Everyone (including functions in this file), should use this
 461  * function to access the md->map field, and make sure they call
 462  * dm_table_put() when finished.
 463  */
 464 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 465 {
 466         struct dm_table *t;
 467
 468         read_lock(&md->map_lock);
 469         t = md->map;
 470         if (t)
 471                 dm_table_get(t);
 472         read_unlock(&md->map_lock);
 473
 474         return t;
 475 }
 476
 477 /*
 478  * Get the geometry associated with a dm device
 479  */
 480 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 481 {
 482         *geo = md->geometry;
 483
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Set the geometry of a device.
 489  */
 490 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 491 {
 492         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 493
 494         if (geo->start > sz) {
 495                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 496                 return -EINVAL;
 497         }
 498
 499         md->geometry = *geo;
 500
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 /*-----------------------------------------------------------------
 505  * CRUD START:
 506  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 507  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 508  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 509  *   interests of getting something for people to use I give
 510  *   you this clearly demarcated crap.
 511  *---------------------------------------------------------------*/
 512
 513 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 514 {
 515         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 520  * cloned into, completing the original io if necc.
 521  */
 522 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 523 {
 524         unsigned long flags;
 525         int io_error;
 526         struct bio *bio;
 527         struct mapped_device *md = io->md;
 528
 529         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 530         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 531                 io->error = error;
 532
 533         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 534                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 535                         /*
 536                          * Target requested pushing back the I/O.
 537                          */
 538                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 539                         if (__noflush_suspending(md)) {
 540                                 if (!bio_barrier(io->bio))
 541                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
 542                                                           io->bio);
 543                         } else
 544                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 545                                 io->error = -EIO;
 546                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 547                 }
 548
 549                 io_error = io->error;
 550                 bio = io->bio;
 551
 552                 if (bio_barrier(bio)) {
 553                         /*
 554                          * There can be just one barrier request so we use
 555                          * a per-device variable for error reporting.
 556                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
 557                          */
 558                         if (!md->barrier_error && io_error != -EOPNOTSUPP)
 559                                 md->barrier_error = io_error;
 560                         end_io_acct(io);
 561                 } else {
 562                         end_io_acct(io);
 563
 564                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
 565                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
 566
 567                                 bio_endio(bio, io_error);
 568                         }
 569                 }
 570
 571                 free_io(md, io);
 572         }
 573 }
 574
 575 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 576 {
 577         int r = 0;
 578         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 579         struct dm_io *io = tio->io;
 580         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 581         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 582
 583         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 584                 error = -EIO;
 585
 586         if (endio) {
 587                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 588                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 589                         /*
 590                          * error and requeue request are handled
 591                          * in dec_pending().
 592                          */
 593                         error = r;
 594                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 595                         /* The target will handle the io */
 596                         return;
 597                 else if (r) {
 598                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 599                         BUG();
 600                 }
 601         }
 602
 603         /*
 604          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 605          */
 606         bio->bi_private = md->bs;
 607
 608         free_tio(md, tio);
 609         bio_put(bio);
 610         dec_pending(io, error);
 611 }
 612
 613 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 614                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 615 {
 616         sector_t offset = sector - ti->begin;
 617         sector_t len = ti->len - offset;
 618
 619         /*
 620          * Does the target need to split even further ?
 621          */
 622         if (ti->split_io) {
 623                 sector_t boundary;
 624                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 625                            - offset;
 626                 if (len > boundary)
 627                         len = boundary;
 628         }
 629
 630         return len;
 631 }
 632
 633 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 634                       struct dm_target_io *tio)
 635 {
 636         int r;
 637         sector_t sector;
 638         struct mapped_device *md;
 639
 640         clone->bi_end_io = clone_endio;
 641         clone->bi_private = tio;
 642
 643         /*
 644          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 645          * anything, the target has assumed ownership of
 646          * this io.
 647          */
 648         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 649         sector = clone->bi_sector;
 650         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 651         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 652                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 653
 654                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 655                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
 656
 657                 generic_make_request(clone);
 658         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
 659                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
 660                 md = tio->io->md;
 661                 dec_pending(tio->io, r);
 662                 /*
 663                  * Store bio_set for cleanup.
 664                  */
 665                 clone->bi_private = md->bs;
 666                 bio_put(clone);
 667                 free_tio(md, tio);
 668         } else if (r) {
 669                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
 670                 BUG();
 671         }
 672 }
 673
 674 struct clone_info {
 675         struct mapped_device *md;
 676         struct dm_table *map;
 677         struct bio *bio;
 678         struct dm_io *io;
 679         sector_t sector;
 680         sector_t sector_count;
 681         unsigned short idx;
 682 };
 683
 684 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 685 {
 686         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
 687
 688         bio_free(bio, bs);
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 693  */
 694 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
 695                               unsigned short idx, unsigned int offset,
 696                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
 697 {
 698         struct bio *clone;
 699         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 700
 701         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
 702         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 703         *clone->bi_io_vec = *bv;
 704
 705         clone->bi_sector = sector;
 706         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
 707         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 708         clone->bi_vcnt = 1;
 709         clone->bi_size = to_bytes(len);
 710         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
 711         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
 712         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 713
 714         if (bio_integrity(bio)) {
 715                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 716                 bio_integrity_trim(clone,
 717                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
 718         }
 719
 720         return clone;
 721 }
 722
 723 /*
 724  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 725  */
 726 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
 727                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
 728                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
 729 {
 730         struct bio *clone;
 731
 732         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
 733         __bio_clone(clone, bio);
 734         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 735         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 736         clone->bi_sector = sector;
 737         clone->bi_idx = idx;
 738         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
 739         clone->bi_size = to_bytes(len);
 740         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 741
 742         if (bio_integrity(bio)) {
 743                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 744
 745                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
 746                         bio_integrity_trim(clone,
 747                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
 748         }
 749
 750         return clone;
 751 }
 752
 753 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
 754                           unsigned flush_nr)
 755 {
 756         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci->md);
 757         struct bio *clone;
 758
 759         tio->io = ci->io;
 760         tio->ti = ti;
 761
 762         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 763         tio->info.flush_request = flush_nr;
 764
 765         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
 766         __bio_clone(clone, ci->bio);
 767         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 768
 769         __map_bio(ti, clone, tio);
 770 }
 771
 772 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
 773 {
 774         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
 775         struct dm_target *ti;
 776
 777         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
 778                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
 779                      flush_nr++)
 780                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
 781
 782         ci->sector_count = 0;
 783
 784         return 0;
 785 }
 786
 787 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 788 {
 789         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
 790         struct dm_target *ti;
 791         sector_t len = 0, max;
 792         struct dm_target_io *tio;
 793
 794         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
 795                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
 796
 797         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 798         if (!dm_target_is_valid(ti))
 799                 return -EIO;
 800
 801         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 802
 803         /*
 804          * Allocate a target io object.
 805          */
 806         tio = alloc_tio(ci->md);
 807         tio->io = ci->io;
 808         tio->ti = ti;
 809         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 810
 811         if (ci->sector_count <= max) {
 812                 /*
 813                  * Optimise for the simple case where we can do all of
 814                  * the remaining io with a single clone.
 815                  */
 816                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
 817                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
 818                                   ci->md->bs);
 819                 __map_bio(ti, clone, tio);
 820                 ci->sector_count = 0;
 821
 822         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
 823                 /*
 824                  * There are some bvecs that don't span targets.
 825                  * Do as many of these as possible.
 826                  */
 827                 int i;
 828                 sector_t remaining = max;
 829                 sector_t bv_len;
 830
 831                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
 832                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
 833
 834                         if (bv_len > remaining)
 835                                 break;
 836
 837                         remaining -= bv_len;
 838                         len += bv_len;
 839                 }
 840
 841                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
 842                                   ci->md->bs);
 843                 __map_bio(ti, clone, tio);
 844
 845                 ci->sector += len;
 846                 ci->sector_count -= len;
 847                 ci->idx = i;
 848
 849         } else {
 850                 /*
 851                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
 852                  */
 853                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
 854                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
 855                 unsigned int offset = 0;
 856
 857                 do {
 858                         if (offset) {
 859                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 860                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
 861                                         return -EIO;
 862
 863                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 864
 865                                 tio = alloc_tio(ci->md);
 866                                 tio->io = ci->io;
 867                                 tio->ti = ti;
 868                                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 869                         }
 870
 871                         len = min(remaining, max);
 872
 873                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
 874                                            bv->bv_offset + offset, len,
 875                                            ci->md->bs);
 876
 877                         __map_bio(ti, clone, tio);
 878
 879                         ci->sector += len;
 880                         ci->sector_count -= len;
 881                         offset += to_bytes(len);
 882                 } while (remaining -= len);
 883
 884                 ci->idx++;
 885         }
 886
 887         return 0;
 888 }
 889
 890 /*
 891  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
 892  */
 893 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 894 {
 895         struct clone_info ci;
 896         int error = 0;
 897
 898         ci.map = dm_get_table(md);
 899         if (unlikely(!ci.map)) {
 900                 if (!bio_barrier(bio))
 901                         bio_io_error(bio);
 902                 else
 903                         if (!md->barrier_error)
 904                                 md->barrier_error = -EIO;
 905                 return;
 906         }
 907
 908         ci.md = md;
 909         ci.bio = bio;
 910         ci.io = alloc_io(md);
 911         ci.io->error = 0;
 912         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
 913         ci.io->bio = bio;
 914         ci.io->md = md;
 915         ci.sector = bio->bi_sector;
 916         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
 917         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
 918                 ci.sector_count = 1;
 919         ci.idx = bio->bi_idx;
 920
 921         start_io_acct(ci.io);
 922         while (ci.sector_count && !error)
 923                 error = __clone_and_map(&ci);
 924
 925         /* drop the extra reference count */
 926         dec_pending(ci.io, error);
 927         dm_table_put(ci.map);
 928 }
 929 /*-----------------------------------------------------------------
 930  * CRUD END
 931  *---------------------------------------------------------------*/
 932
 933 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
 934                          struct bvec_merge_data *bvm,
 935                          struct bio_vec *biovec)
 936 {
 937         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 938         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 939         struct dm_target *ti;
 940         sector_t max_sectors;
 941         int max_size = 0;
 942
 943         if (unlikely(!map))
 944                 goto out;
 945
 946         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
 947         if (!dm_target_is_valid(ti))
 948                 goto out_table;
 949
 950         /*
 951          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
 952          */
 953         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
 954                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
 955         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
 956         if (max_size < 0)
 957                 max_size = 0;
 958
 959         /*
 960          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
 961          * it can accept at this offset
 962          * max is precomputed maximal io size
 963          */
 964         if (max_size && ti->type->merge)
 965                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
 966         /*
 967          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
 968          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
 969          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
 970          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
 971          * just one page.
 972          */
 973         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
 974
 975                 max_size = 0;
 976
 977 out_table:
 978         dm_table_put(map);
 979
 980 out:
 981         /*
 982          * Always allow an entire first page
 983          */
 984         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
 985                 max_size = biovec->bv_len;
 986
 987         return max_size;
 988 }
 989
 990 /*
 991  * The request function that just remaps the bio built up by
 992  * dm_merge_bvec.
 993  */
 994 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 995 {
 996         int rw = bio_data_dir(bio);
 997         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 998         int cpu;
 999
1000         down_read(&md->io_lock);
1001
1002         cpu = part_stat_lock();
1003         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1004         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1005         part_stat_unlock();
1006
1007         /*
1008          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1009          * we have to queue this io for later.
1010          */
1011         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1012             unlikely(bio_barrier(bio))) {
1013                 up_read(&md->io_lock);
1014
1015                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1016                     bio_rw(bio) == READA) {
1017                         bio_io_error(bio);
1018                         return 0;
1019                 }
1020
1021                 queue_io(md, bio);
1022
1023                 return 0;
1024         }
1025
1026         __split_and_process_bio(md, bio);
1027         up_read(&md->io_lock);
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1032 {
1033         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1034         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1035
1036         if (map) {
1037                 dm_table_unplug_all(map);
1038                 dm_table_put(map);
1039         }
1040 }
1041
1042 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1043 {
1044         int r = bdi_bits;
1045         struct mapped_device *md = congested_data;
1046         struct dm_table *map;
1047
1048         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1049                 map = dm_get_table(md);
1050                 if (map) {
1051                         r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1052                         dm_table_put(map);
1053                 }
1054         }
1055
1056         return r;
1057 }
1058
1059 /*-----------------------------------------------------------------
1060  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1061  *---------------------------------------------------------------*/
1062 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1063
1064 static void free_minor(int minor)
1065 {
1066         spin_lock(&_minor_lock);
1067         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1068         spin_unlock(&_minor_lock);
1069 }
1070
1071 /*
1072  * See if the device with a specific minor # is free.
1073  */
1074 static int specific_minor(int minor)
1075 {
1076         int r, m;
1077
1078         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1079                 return -EINVAL;
1080
1081         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1082         if (!r)
1083                 return -ENOMEM;
1084
1085         spin_lock(&_minor_lock);
1086
1087         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1088                 r = -EBUSY;
1089                 goto out;
1090         }
1091
1092         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1093         if (r)
1094                 goto out;
1095
1096         if (m != minor) {
1097                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1098                 r = -EBUSY;
1099                 goto out;
1100         }
1101
1102 out:
1103         spin_unlock(&_minor_lock);
1104         return r;
1105 }
1106
1107 static int next_free_minor(int *minor)
1108 {
1109         int r, m;
1110
1111         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1112         if (!r)
1113                 return -ENOMEM;
1114
1115         spin_lock(&_minor_lock);
1116
1117         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1118         if (r)
1119                 goto out;
1120
1121         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1122                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1123                 r = -ENOSPC;
1124                 goto out;
1125         }
1126
1127         *minor = m;
1128
1129 out:
1130         spin_unlock(&_minor_lock);
1131         return r;
1132 }
1133
1134 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1135
1136 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1137
1138 /*
1139  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1140  */
1141 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1142 {
1143         int r;
1144         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1145         void *old_md;
1146
1147         if (!md) {
1148                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1149                 return NULL;
1150         }
1151
1152         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1153                 goto bad_module_get;
1154
1155         /* get a minor number for the dev */
1156         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1157                 r = next_free_minor(&minor);
1158         else
1159                 r = specific_minor(minor);
1160         if (r < 0)
1161                 goto bad_minor;
1162
1163         init_rwsem(&md->io_lock);
1164         mutex_init(&md->suspend_lock);
1165         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1166         rwlock_init(&md->map_lock);
1167         atomic_set(&md->holders, 1);
1168         atomic_set(&md->open_count, 0);
1169         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1170         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1171         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1172         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1173
1174         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1175         if (!md->queue)
1176                 goto bad_queue;
1177
1178         md->queue->queuedata = md;
1179         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1180         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1181         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1182         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1183         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1184         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1185         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1186
1187         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
1188         if (!md->io_pool)
1189                 goto bad_io_pool;
1190
1191         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
1192         if (!md->tio_pool)
1193                 goto bad_tio_pool;
1194
1195         md->bs = bioset_create(16, 0);
1196         if (!md->bs)
1197                 goto bad_no_bioset;
1198
1199         md->disk = alloc_disk(1);
1200         if (!md->disk)
1201                 goto bad_disk;
1202
1203         atomic_set(&md->pending, 0);
1204         init_waitqueue_head(&md->wait);
1205         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1206         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1207
1208         md->disk->major = _major;
1209         md->disk->first_minor = minor;
1210         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1211         md->disk->queue = md->queue;
1212         md->disk->private_data = md;
1213         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1214         add_disk(md->disk);
1215         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1216
1217         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1218         if (!md->wq)
1219                 goto bad_thread;
1220
1221         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1222         if (!md->bdev)
1223                 goto bad_bdev;
1224
1225         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1226         spin_lock(&_minor_lock);
1227         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1228         spin_unlock(&_minor_lock);
1229
1230         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1231
1232         return md;
1233
1234 bad_bdev:
1235         destroy_workqueue(md->wq);
1236 bad_thread:
1237         put_disk(md->disk);
1238 bad_disk:
1239         bioset_free(md->bs);
1240 bad_no_bioset:
1241         mempool_destroy(md->tio_pool);
1242 bad_tio_pool:
1243         mempool_destroy(md->io_pool);
1244 bad_io_pool:
1245         blk_cleanup_queue(md->queue);
1246 bad_queue:
1247         free_minor(minor);
1248 bad_minor:
1249         module_put(THIS_MODULE);
1250 bad_module_get:
1251         kfree(md);
1252         return NULL;
1253 }
1254
1255 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1256
1257 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1258 {
1259         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1260
1261         unlock_fs(md);
1262         bdput(md->bdev);
1263         destroy_workqueue(md->wq);
1264         mempool_destroy(md->tio_pool);
1265         mempool_destroy(md->io_pool);
1266         bioset_free(md->bs);
1267         blk_integrity_unregister(md->disk);
1268         del_gendisk(md->disk);
1269         free_minor(minor);
1270
1271         spin_lock(&_minor_lock);
1272         md->disk->private_data = NULL;
1273         spin_unlock(&_minor_lock);
1274
1275         put_disk(md->disk);
1276         blk_cleanup_queue(md->queue);
1277         module_put(THIS_MODULE);
1278         kfree(md);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Bind a table to the device.
1283  */
1284 static void event_callback(void *context)
1285 {
1286         unsigned long flags;
1287         LIST_HEAD(uevents);
1288         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1289
1290         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1291         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1292         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1293
1294         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1295
1296         atomic_inc(&md->event_nr);
1297         wake_up(&md->eventq);
1298 }
1299
1300 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1301 {
1302         set_capacity(md->disk, size);
1303
1304         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1305         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1306         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1307 }
1308
1309 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1310 {
1311         struct request_queue *q = md->queue;
1312         sector_t size;
1313
1314         size = dm_table_get_size(t);
1315
1316         /*
1317          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1318          */
1319         if (size != get_capacity(md->disk))
1320                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1321
1322         __set_size(md, size);
1323
1324         if (!size) {
1325                 dm_table_destroy(t);
1326                 return 0;
1327         }
1328
1329         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1330
1331         write_lock(&md->map_lock);
1332         md->map = t;
1333         dm_table_set_restrictions(t, q);
1334         write_unlock(&md->map_lock);
1335
1336         return 0;
1337 }
1338
1339 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1340 {
1341         struct dm_table *map = md->map;
1342
1343         if (!map)
1344                 return;
1345
1346         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1347         write_lock(&md->map_lock);
1348         md->map = NULL;
1349         write_unlock(&md->map_lock);
1350         dm_table_destroy(map);
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Constructor for a new device.
1355  */
1356 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1357 {
1358         struct mapped_device *md;
1359
1360         md = alloc_dev(minor);
1361         if (!md)
1362                 return -ENXIO;
1363
1364         dm_sysfs_init(md);
1365
1366         *result = md;
1367         return 0;
1368 }
1369
1370 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1371 {
1372         struct mapped_device *md;
1373         unsigned minor = MINOR(dev);
1374
1375         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1376                 return NULL;
1377
1378         spin_lock(&_minor_lock);
1379
1380         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1381         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1382                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1383                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1384                 md = NULL;
1385                 goto out;
1386         }
1387
1388 out:
1389         spin_unlock(&_minor_lock);
1390
1391         return md;
1392 }
1393
1394 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1395 {
1396         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
1397
1398         if (md)
1399                 dm_get(md);
1400
1401         return md;
1402 }
1403
1404 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1405 {
1406         return md->interface_ptr;
1407 }
1408
1409 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1410 {
1411         md->interface_ptr = ptr;
1412 }
1413
1414 void dm_get(struct mapped_device *md)
1415 {
1416         atomic_inc(&md->holders);
1417 }
1418
1419 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
1420 {
1421         return md->name;
1422 }
1423 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
1424
1425 void dm_put(struct mapped_device *md)
1426 {
1427         struct dm_table *map;
1428
1429         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
1430
1431         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
1432                 map = dm_get_table(md);
1433                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
1434                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
1435                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
1436                 spin_unlock(&_minor_lock);
1437                 if (!dm_suspended(md)) {
1438                         dm_table_presuspend_targets(map);
1439                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1440                 }
1441                 dm_sysfs_exit(md);
1442                 dm_table_put(map);
1443                 __unbind(md);
1444                 free_dev(md);
1445         }
1446 }
1447 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
1448
1449 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
1450 {
1451         int r = 0;
1452         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1453
1454         dm_unplug_all(md->queue);
1455
1456         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1457
1458         while (1) {
1459                 set_current_state(interruptible);
1460
1461                 smp_mb();
1462                 if (!atomic_read(&md->pending))
1463                         break;
1464
1465                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
1466                     signal_pending(current)) {
1467                         r = -EINTR;
1468                         break;
1469                 }
1470
1471                 io_schedule();
1472         }
1473         set_current_state(TASK_RUNNING);
1474
1475         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1476
1477         return r;
1478 }
1479
1480 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
1481 {
1482         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1483 }
1484
1485 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1486 {
1487         md->barrier_error = 0;
1488
1489         dm_flush(md);
1490
1491         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1492                 __split_and_process_bio(md, bio);
1493                 dm_flush(md);
1494         }
1495
1496         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
1497                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
1498         else {
1499                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1500                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
1501                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1502         }
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Process the deferred bios
1507  */
1508 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
1509 {
1510         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1511                                                 work);
1512         struct bio *c;
1513
1514         down_write(&md->io_lock);
1515
1516         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1517                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1518                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
1519                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1520
1521                 if (!c) {
1522                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1523                         break;
1524                 }
1525
1526                 up_write(&md->io_lock);
1527
1528                 if (bio_barrier(c))
1529                         process_barrier(md, c);
1530                 else
1531                         __split_and_process_bio(md, c);
1532
1533                 down_write(&md->io_lock);
1534         }
1535
1536         up_write(&md->io_lock);
1537 }
1538
1539 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
1540 {
1541         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1542         smp_mb__after_clear_bit();
1543         queue_work(md->wq, &md->work);
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Swap in a new table (destroying old one).
1548  */
1549 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1550 {
1551         int r = -EINVAL;
1552
1553         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1554
1555         /* device must be suspended */
1556         if (!dm_suspended(md))
1557                 goto out;
1558
1559         __unbind(md);
1560         r = __bind(md, table);
1561
1562 out:
1563         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1564         return r;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1569  * device.
1570  */
1571 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1572 {
1573         int r;
1574
1575         WARN_ON(md->frozen_sb);
1576
1577         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
1578         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1579                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1580                 md->frozen_sb = NULL;
1581                 return r;
1582         }
1583
1584         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1585
1586         return 0;
1587 }
1588
1589 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1590 {
1591         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1592                 return;
1593
1594         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
1595         md->frozen_sb = NULL;
1596         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1601  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1602  * the background.  Before the table can be swapped with
1603  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1604  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1605  */
1606 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
1607 {
1608         struct dm_table *map = NULL;
1609         int r = 0;
1610         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
1611         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
1612
1613         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1614
1615         if (dm_suspended(md)) {
1616                 r = -EINVAL;
1617                 goto out_unlock;
1618         }
1619
1620         map = dm_get_table(md);
1621
1622         /*
1623          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
1624          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
1625          */
1626         if (noflush)
1627                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1628
1629         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1630         dm_table_presuspend_targets(map);
1631
1632         /*
1633          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
1634          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
1635          */
1636         if (!noflush && do_lockfs) {
1637                 r = lock_fs(md);
1638                 if (r)
1639                         goto out;
1640         }
1641
1642         /*
1643          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
1644          * to target drivers i.e. no one may be executing
1645          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
1646          * dm_wq_work.
1647          *
1648          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
1649          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
1650          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
1651          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
1652          *
1653          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
1654          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
1655          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
1656          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
1657          */
1658         down_write(&md->io_lock);
1659         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1660         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1661         up_write(&md->io_lock);
1662
1663         flush_workqueue(md->wq);
1664
1665         /*
1666          * At this point no more requests are entering target request routines.
1667          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
1668          * to finish.
1669          */
1670         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
1671
1672         down_write(&md->io_lock);
1673         if (noflush)
1674                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1675         up_write(&md->io_lock);
1676
1677         /* were we interrupted ? */
1678         if (r < 0) {
1679                 dm_queue_flush(md);
1680
1681                 unlock_fs(md);
1682                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
1683         }
1684
1685         /*
1686          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
1687          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
1688          * requests are being added to md->deferred list.
1689          */
1690
1691         dm_table_postsuspend_targets(map);
1692
1693         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1694
1695 out:
1696         dm_table_put(map);
1697
1698 out_unlock:
1699         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1700         return r;
1701 }
1702
1703 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1704 {
1705         int r = -EINVAL;
1706         struct dm_table *map = NULL;
1707
1708         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1709         if (!dm_suspended(md))
1710                 goto out;
1711
1712         map = dm_get_table(md);
1713         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1714                 goto out;
1715
1716         r = dm_table_resume_targets(map);
1717         if (r)
1718                 goto out;
1719
1720         dm_queue_flush(md);
1721
1722         unlock_fs(md);
1723
1724         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1725
1726         dm_table_unplug_all(map);
1727
1728         dm_kobject_uevent(md);
1729
1730         r = 0;
1731
1732 out:
1733         dm_table_put(map);
1734         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1735
1736         return r;
1737 }
1738
1739 /*-----------------------------------------------------------------
1740  * Event notification.
1741  *---------------------------------------------------------------*/
1742 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md)
1743 {
1744         kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1745 }
1746
1747 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
1748 {
1749         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
1750 }
1751
1752 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1753 {
1754         return atomic_read(&md->event_nr);
1755 }
1756
1757 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1758 {
1759         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1760                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1761 }
1762
1763 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
1764 {
1765         unsigned long flags;
1766
1767         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1768         list_add(elist, &md->uevent_list);
1769         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1774  * count on 'md'.
1775  */
1776 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1777 {
1778         return md->disk;
1779 }
1780
1781 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
1782 {
1783         return &md->kobj;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
1788  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
1789  */
1790 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
1791 {
1792         struct mapped_device *md;
1793
1794         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
1795         if (&md->kobj != kobj)
1796                 return NULL;
1797
1798         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
1799             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
1800                 return NULL;
1801
1802         dm_get(md);
1803         return md;
1804 }
1805
1806 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1807 {
1808         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1809 }
1810
1811 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
1812 {
1813         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1814         int r = __noflush_suspending(md);
1815
1816         dm_put(md);
1817
1818         return r;
1819 }
1820 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
1821
1822 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1823         .open = dm_blk_open,
1824         .release = dm_blk_close,
1825         .ioctl = dm_blk_ioctl,
1826         .getgeo = dm_blk_getgeo,
1827         .owner = THIS_MODULE
1828 };
1829
1830 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1831
1832 /*
1833  * module hooks
1834  */
1835 module_init(dm_init);
1836 module_exit(dm_exit);
1837
1838 module_param(major, uint, 0);
1839 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1840 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1841 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1842 MODULE_LICENSE("GPL");