Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi-misc-2.6
[pandora-kernel.git] / 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 #include <linux/delay.h>
23
24 #include <trace/events/block.h>
25
26 #define DM_MSG_PREFIX "core"
27
28 /*
29  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
30  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
31  */
32 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
33 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
34
35 static const char *_name = DM_NAME;
36
37 static unsigned int major = 0;
38 static unsigned int _major = 0;
39
40 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
41 /*
42  * For bio-based dm.
43  * One of these is allocated per bio.
44  */
45 struct dm_io {
46         struct mapped_device *md;
47         int error;
48         atomic_t io_count;
49         struct bio *bio;
50         unsigned long start_time;
51         spinlock_t endio_lock;
52 };
53
54 /*
55  * For bio-based dm.
56  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
57  * this will be simplified out one day.
58  */
59 struct dm_target_io {
60         struct dm_io *io;
61         struct dm_target *ti;
62         union map_info info;
63 };
64
65 /*
66  * For request-based dm.
67  * One of these is allocated per request.
68  */
69 struct dm_rq_target_io {
70         struct mapped_device *md;
71         struct dm_target *ti;
72         struct request *orig, clone;
73         int error;
74         union map_info info;
75 };
76
77 /*
78  * For request-based dm.
79  * One of these is allocated per bio.
80  */
81 struct dm_rq_clone_bio_info {
82         struct bio *orig;
83         struct dm_rq_target_io *tio;
84 };
85
86 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
87 {
88         if (bio && bio->bi_private)
89                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
90         return NULL;
91 }
92
93 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
94 {
95         if (rq && rq->end_io_data)
96                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
97         return NULL;
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
100
101 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
102
103 /*
104  * Bits for the md->flags field.
105  */
106 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
107 #define DMF_SUSPENDED 1
108 #define DMF_FROZEN 2
109 #define DMF_FREEING 3
110 #define DMF_DELETING 4
111 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
112
113 /*
114  * Work processed by per-device workqueue.
115  */
116 struct mapped_device {
117         struct rw_semaphore io_lock;
118         struct mutex suspend_lock;
119         rwlock_t map_lock;
120         atomic_t holders;
121         atomic_t open_count;
122
123         unsigned long flags;
124
125         struct request_queue *queue;
126         unsigned type;
127         /* Protect queue and type against concurrent access. */
128         struct mutex type_lock;
129
130         struct gendisk *disk;
131         char name[16];
132
133         void *interface_ptr;
134
135         /*
136          * A list of ios that arrived while we were suspended.
137          */
138         atomic_t pending[2];
139         wait_queue_head_t wait;
140         struct work_struct work;
141         struct bio_list deferred;
142         spinlock_t deferred_lock;
143
144         /*
145          * Processing queue (flush)
146          */
147         struct workqueue_struct *wq;
148
149         /*
150          * The current mapping.
151          */
152         struct dm_table *map;
153
154         /*
155          * io objects are allocated from here.
156          */
157         mempool_t *io_pool;
158         mempool_t *tio_pool;
159
160         struct bio_set *bs;
161
162         /*
163          * Event handling.
164          */
165         atomic_t event_nr;
166         wait_queue_head_t eventq;
167         atomic_t uevent_seq;
168         struct list_head uevent_list;
169         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
170
171         /*
172          * freeze/thaw support require holding onto a super block
173          */
174         struct super_block *frozen_sb;
175         struct block_device *bdev;
176
177         /* forced geometry settings */
178         struct hd_geometry geometry;
179
180         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
181         make_request_fn *saved_make_request_fn;
182
183         /* sysfs handle */
184         struct kobject kobj;
185
186         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
187         struct bio flush_bio;
188 };
189
190 /*
191  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
192  */
193 struct dm_md_mempools {
194         mempool_t *io_pool;
195         mempool_t *tio_pool;
196         struct bio_set *bs;
197 };
198
199 #define MIN_IOS 256
200 static struct kmem_cache *_io_cache;
201 static struct kmem_cache *_tio_cache;
202 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
203 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
204
205 static int __init local_init(void)
206 {
207         int r = -ENOMEM;
208
209         /* allocate a slab for the dm_ios */
210         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
211         if (!_io_cache)
212                 return r;
213
214         /* allocate a slab for the target ios */
215         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
216         if (!_tio_cache)
217                 goto out_free_io_cache;
218
219         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
220         if (!_rq_tio_cache)
221                 goto out_free_tio_cache;
222
223         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
224         if (!_rq_bio_info_cache)
225                 goto out_free_rq_tio_cache;
226
227         r = dm_uevent_init();
228         if (r)
229                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
230
231         _major = major;
232         r = register_blkdev(_major, _name);
233         if (r < 0)
234                 goto out_uevent_exit;
235
236         if (!_major)
237                 _major = r;
238
239         return 0;
240
241 out_uevent_exit:
242         dm_uevent_exit();
243 out_free_rq_bio_info_cache:
244         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
245 out_free_rq_tio_cache:
246         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
247 out_free_tio_cache:
248         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
249 out_free_io_cache:
250         kmem_cache_destroy(_io_cache);
251
252         return r;
253 }
254
255 static void local_exit(void)
256 {
257         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
258         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
259         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
260         kmem_cache_destroy(_io_cache);
261         unregister_blkdev(_major, _name);
262         dm_uevent_exit();
263
264         _major = 0;
265
266         DMINFO("cleaned up");
267 }
268
269 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
270         local_init,
271         dm_target_init,
272         dm_linear_init,
273         dm_stripe_init,
274         dm_io_init,
275         dm_kcopyd_init,
276         dm_interface_init,
277 };
278
279 static void (*_exits[])(void) = {
280         local_exit,
281         dm_target_exit,
282         dm_linear_exit,
283         dm_stripe_exit,
284         dm_io_exit,
285         dm_kcopyd_exit,
286         dm_interface_exit,
287 };
288
289 static int __init dm_init(void)
290 {
291         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
292
293         int r, i;
294
295         for (i = 0; i < count; i++) {
296                 r = _inits[i]();
297                 if (r)
298                         goto bad;
299         }
300
301         return 0;
302
303       bad:
304         while (i--)
305                 _exits[i]();
306
307         return r;
308 }
309
310 static void __exit dm_exit(void)
311 {
312         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
313
314         while (i--)
315                 _exits[i]();
316 }
317
318 /*
319  * Block device functions
320  */
321 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
322 {
323         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
324 }
325
326 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
327 {
328         struct mapped_device *md;
329
330         spin_lock(&_minor_lock);
331
332         md = bdev->bd_disk->private_data;
333         if (!md)
334                 goto out;
335
336         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
337             dm_deleting_md(md)) {
338                 md = NULL;
339                 goto out;
340         }
341
342         dm_get(md);
343         atomic_inc(&md->open_count);
344
345 out:
346         spin_unlock(&_minor_lock);
347
348         return md ? 0 : -ENXIO;
349 }
350
351 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
352 {
353         struct mapped_device *md = disk->private_data;
354
355         spin_lock(&_minor_lock);
356
357         atomic_dec(&md->open_count);
358         dm_put(md);
359
360         spin_unlock(&_minor_lock);
361
362         return 0;
363 }
364
365 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
366 {
367         return atomic_read(&md->open_count);
368 }
369
370 /*
371  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
372  */
373 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
374 {
375         int r = 0;
376
377         spin_lock(&_minor_lock);
378
379         if (dm_open_count(md))
380                 r = -EBUSY;
381         else
382                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
383
384         spin_unlock(&_minor_lock);
385
386         return r;
387 }
388
389 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
390 {
391         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
392
393         return dm_get_geometry(md, geo);
394 }
395
396 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
397                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
398 {
399         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
400         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
401         struct dm_target *tgt;
402         int r = -ENOTTY;
403
404         if (!map || !dm_table_get_size(map))
405                 goto out;
406
407         /* We only support devices that have a single target */
408         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
409                 goto out;
410
411         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
412
413         if (dm_suspended_md(md)) {
414                 r = -EAGAIN;
415                 goto out;
416         }
417
418         if (tgt->type->ioctl)
419                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
420
421 out:
422         dm_table_put(map);
423
424         return r;
425 }
426
427 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
428 {
429         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
430 }
431
432 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
433 {
434         mempool_free(io, md->io_pool);
435 }
436
437 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
438 {
439         mempool_free(tio, md->tio_pool);
440 }
441
442 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
443                                             gfp_t gfp_mask)
444 {
445         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
446 }
447
448 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
449 {
450         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
451 }
452
453 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
454 {
455         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
456 }
457
458 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
459 {
460         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
461 }
462
463 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
464 {
465         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
466                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
467 }
468
469 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
470 {
471         struct mapped_device *md = io->md;
472         int cpu;
473         int rw = bio_data_dir(io->bio);
474
475         io->start_time = jiffies;
476
477         cpu = part_stat_lock();
478         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
479         part_stat_unlock();
480         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
481                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
482 }
483
484 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
485 {
486         struct mapped_device *md = io->md;
487         struct bio *bio = io->bio;
488         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
489         int pending, cpu;
490         int rw = bio_data_dir(bio);
491
492         cpu = part_stat_lock();
493         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
494         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
495         part_stat_unlock();
496
497         /*
498          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
499          * a flush.
500          */
501         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
502         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
503         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
504
505         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
506         if (!pending)
507                 wake_up(&md->wait);
508 }
509
510 /*
511  * Add the bio to the list of deferred io.
512  */
513 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
514 {
515         unsigned long flags;
516
517         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
518         bio_list_add(&md->deferred, bio);
519         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
520         queue_work(md->wq, &md->work);
521 }
522
523 /*
524  * Everyone (including functions in this file), should use this
525  * function to access the md->map field, and make sure they call
526  * dm_table_put() when finished.
527  */
528 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
529 {
530         struct dm_table *t;
531         unsigned long flags;
532
533         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
534         t = md->map;
535         if (t)
536                 dm_table_get(t);
537         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
538
539         return t;
540 }
541
542 /*
543  * Get the geometry associated with a dm device
544  */
545 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
546 {
547         *geo = md->geometry;
548
549         return 0;
550 }
551
552 /*
553  * Set the geometry of a device.
554  */
555 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
556 {
557         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
558
559         if (geo->start > sz) {
560                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
561                 return -EINVAL;
562         }
563
564         md->geometry = *geo;
565
566         return 0;
567 }
568
569 /*-----------------------------------------------------------------
570  * CRUD START:
571  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
572  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
573  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
574  *   interests of getting something for people to use I give
575  *   you this clearly demarcated crap.
576  *---------------------------------------------------------------*/
577
578 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
579 {
580         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
581 }
582
583 /*
584  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
585  * cloned into, completing the original io if necc.
586  */
587 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
588 {
589         unsigned long flags;
590         int io_error;
591         struct bio *bio;
592         struct mapped_device *md = io->md;
593
594         /* Push-back supersedes any I/O errors */
595         if (unlikely(error)) {
596                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
597                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
598                         io->error = error;
599                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
600         }
601
602         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
603                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
604                         /*
605                          * Target requested pushing back the I/O.
606                          */
607                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
608                         if (__noflush_suspending(md))
609                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
610                         else
611                                 /* noflush suspend was interrupted. */
612                                 io->error = -EIO;
613                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
614                 }
615
616                 io_error = io->error;
617                 bio = io->bio;
618                 end_io_acct(io);
619                 free_io(md, io);
620
621                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
622                         return;
623
624                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
625                         /*
626                          * Preflush done for flush with data, reissue
627                          * without REQ_FLUSH.
628                          */
629                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
630                         queue_io(md, bio);
631                 } else {
632                         /* done with normal IO or empty flush */
633                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
634                         bio_endio(bio, io_error);
635                 }
636         }
637 }
638
639 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
640 {
641         int r = 0;
642         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
643         struct dm_io *io = tio->io;
644         struct mapped_device *md = tio->io->md;
645         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
646
647         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
648                 error = -EIO;
649
650         if (endio) {
651                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
652                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
653                         /*
654                          * error and requeue request are handled
655                          * in dec_pending().
656                          */
657                         error = r;
658                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
659                         /* The target will handle the io */
660                         return;
661                 else if (r) {
662                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
663                         BUG();
664                 }
665         }
666
667         /*
668          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
669          */
670         bio->bi_private = md->bs;
671
672         free_tio(md, tio);
673         bio_put(bio);
674         dec_pending(io, error);
675 }
676
677 /*
678  * Partial completion handling for request-based dm
679  */
680 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
681 {
682         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
683         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
684         struct bio *bio = info->orig;
685         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
686
687         bio_put(clone);
688
689         if (tio->error)
690                 /*
691                  * An error has already been detected on the request.
692                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
693                  * the remainder.
694                  */
695                 return;
696         else if (error) {
697                 /*
698                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
699                  * The error handling decision is made by the target driver,
700                  * when the request is completed.
701                  */
702                 tio->error = error;
703                 return;
704         }
705
706         /*
707          * I/O for the bio successfully completed.
708          * Notice the data completion to the upper layer.
709          */
710
711         /*
712          * bios are processed from the head of the list.
713          * So the completing bio should always be rq->bio.
714          * If it's not, something wrong is happening.
715          */
716         if (tio->orig->bio != bio)
717                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
718
719         /*
720          * Update the original request.
721          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
722          * the original request before the clone, and break the ordering.
723          */
724         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
725 }
726
727 /*
728  * Don't touch any member of the md after calling this function because
729  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
730  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
731  */
732 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
733 {
734         atomic_dec(&md->pending[rw]);
735
736         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
737         if (!md_in_flight(md))
738                 wake_up(&md->wait);
739
740         if (run_queue)
741                 blk_run_queue(md->queue);
742
743         /*
744          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
745          */
746         dm_put(md);
747 }
748
749 static void free_rq_clone(struct request *clone)
750 {
751         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
752
753         blk_rq_unprep_clone(clone);
754         free_rq_tio(tio);
755 }
756
757 /*
758  * Complete the clone and the original request.
759  * Must be called without queue lock.
760  */
761 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
762 {
763         int rw = rq_data_dir(clone);
764         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
765         struct mapped_device *md = tio->md;
766         struct request *rq = tio->orig;
767
768         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
769                 rq->errors = clone->errors;
770                 rq->resid_len = clone->resid_len;
771
772                 if (rq->sense)
773                         /*
774                          * We are using the sense buffer of the original
775                          * request.
776                          * So setting the length of the sense data is enough.
777                          */
778                         rq->sense_len = clone->sense_len;
779         }
780
781         free_rq_clone(clone);
782         blk_end_request_all(rq, error);
783         rq_completed(md, rw, true);
784 }
785
786 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
787 {
788         struct request *clone = rq->special;
789
790         rq->special = NULL;
791         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
792
793         free_rq_clone(clone);
794 }
795
796 /*
797  * Requeue the original request of a clone.
798  */
799 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
800 {
801         int rw = rq_data_dir(clone);
802         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
803         struct mapped_device *md = tio->md;
804         struct request *rq = tio->orig;
805         struct request_queue *q = rq->q;
806         unsigned long flags;
807
808         dm_unprep_request(rq);
809
810         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
811         blk_requeue_request(q, rq);
812         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
813
814         rq_completed(md, rw, 0);
815 }
816 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
817
818 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
819 {
820         blk_stop_queue(q);
821 }
822
823 static void stop_queue(struct request_queue *q)
824 {
825         unsigned long flags;
826
827         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
828         __stop_queue(q);
829         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
830 }
831
832 static void __start_queue(struct request_queue *q)
833 {
834         if (blk_queue_stopped(q))
835                 blk_start_queue(q);
836 }
837
838 static void start_queue(struct request_queue *q)
839 {
840         unsigned long flags;
841
842         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
843         __start_queue(q);
844         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
845 }
846
847 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
848 {
849         int r = error;
850         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
851         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
852
853         if (mapped && rq_end_io)
854                 r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
855
856         if (r <= 0)
857                 /* The target wants to complete the I/O */
858                 dm_end_request(clone, r);
859         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
860                 /* The target will handle the I/O */
861                 return;
862         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
863                 /* The target wants to requeue the I/O */
864                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
865         else {
866                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
867                 BUG();
868         }
869 }
870
871 /*
872  * Request completion handler for request-based dm
873  */
874 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
875 {
876         bool mapped = true;
877         struct request *clone = rq->completion_data;
878         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
879
880         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
881                 mapped = false;
882
883         dm_done(clone, tio->error, mapped);
884 }
885
886 /*
887  * Complete the clone and the original request with the error status
888  * through softirq context.
889  */
890 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
891 {
892         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
893         struct request *rq = tio->orig;
894
895         tio->error = error;
896         rq->completion_data = clone;
897         blk_complete_request(rq);
898 }
899
900 /*
901  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
902  * through softirq context.
903  * Target's rq_end_io() function isn't called.
904  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
905  */
906 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
907 {
908         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
909         struct request *rq = tio->orig;
910
911         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
912         dm_complete_request(clone, error);
913 }
914 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
915
916 /*
917  * Called with the queue lock held
918  */
919 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
920 {
921         /*
922          * For just cleaning up the information of the queue in which
923          * the clone was dispatched.
924          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
925          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
926          */
927         __blk_put_request(clone->q, clone);
928
929         /*
930          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
931          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
932          *     - another request may be submitted by the upper level driver
933          *       of the stacking during the completion
934          *     - the submission which requires queue lock may be done
935          *       against this queue
936          */
937         dm_complete_request(clone, error);
938 }
939
940 /*
941  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
942  * target boundary.
943  */
944 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
945 {
946         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
947
948         return ti->len - target_offset;
949 }
950
951 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
952 {
953         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
954
955         /*
956          * Does the target need to split even further ?
957          */
958         if (ti->split_io) {
959                 sector_t boundary;
960                 sector_t offset = dm_target_offset(ti, sector);
961                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
962                            - offset;
963                 if (len > boundary)
964                         len = boundary;
965         }
966
967         return len;
968 }
969
970 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
971                       struct dm_target_io *tio)
972 {
973         int r;
974         sector_t sector;
975         struct mapped_device *md;
976
977         clone->bi_end_io = clone_endio;
978         clone->bi_private = tio;
979
980         /*
981          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
982          * anything, the target has assumed ownership of
983          * this io.
984          */
985         atomic_inc(&tio->io->io_count);
986         sector = clone->bi_sector;
987         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
988         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
989                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
990
991                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
992                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
993
994                 generic_make_request(clone);
995         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
996                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
997                 md = tio->io->md;
998                 dec_pending(tio->io, r);
999                 /*
1000                  * Store bio_set for cleanup.
1001                  */
1002                 clone->bi_private = md->bs;
1003                 bio_put(clone);
1004                 free_tio(md, tio);
1005         } else if (r) {
1006                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1007                 BUG();
1008         }
1009 }
1010
1011 struct clone_info {
1012         struct mapped_device *md;
1013         struct dm_table *map;
1014         struct bio *bio;
1015         struct dm_io *io;
1016         sector_t sector;
1017         sector_t sector_count;
1018         unsigned short idx;
1019 };
1020
1021 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1022 {
1023         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1024
1025         bio_free(bio, bs);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1030  */
1031 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1032                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1033                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1034 {
1035         struct bio *clone;
1036         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1037
1038         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1039         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1040         *clone->bi_io_vec = *bv;
1041
1042         clone->bi_sector = sector;
1043         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1044         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1045         clone->bi_vcnt = 1;
1046         clone->bi_size = to_bytes(len);
1047         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1048         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1049         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1050
1051         if (bio_integrity(bio)) {
1052                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1053                 bio_integrity_trim(clone,
1054                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1055         }
1056
1057         return clone;
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1062  */
1063 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1064                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1065                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1066 {
1067         struct bio *clone;
1068
1069         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1070         __bio_clone(clone, bio);
1071         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1072         clone->bi_sector = sector;
1073         clone->bi_idx = idx;
1074         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1075         clone->bi_size = to_bytes(len);
1076         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1077
1078         if (bio_integrity(bio)) {
1079                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1080
1081                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1082                         bio_integrity_trim(clone,
1083                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1084         }
1085
1086         return clone;
1087 }
1088
1089 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1090                                       struct dm_target *ti)
1091 {
1092         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1093
1094         tio->io = ci->io;
1095         tio->ti = ti;
1096         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1097
1098         return tio;
1099 }
1100
1101 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1102                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1103 {
1104         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1105         struct bio *clone;
1106
1107         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1108
1109         /*
1110          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1111          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1112          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1113          */
1114         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, ci->bio->bi_max_vecs, ci->md->bs);
1115         __bio_clone(clone, ci->bio);
1116         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1117         if (len) {
1118                 clone->bi_sector = ci->sector;
1119                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1120         }
1121
1122         __map_bio(ti, clone, tio);
1123 }
1124
1125 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1126                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1127 {
1128         unsigned request_nr;
1129
1130         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1131                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1132 }
1133
1134 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1135 {
1136         unsigned target_nr = 0;
1137         struct dm_target *ti;
1138
1139         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1140         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1141                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1142
1143         return 0;
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Perform all io with a single clone.
1148  */
1149 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1150 {
1151         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1152         struct dm_target_io *tio;
1153
1154         tio = alloc_tio(ci, ti);
1155         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1156                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1157                           ci->md->bs);
1158         __map_bio(ti, clone, tio);
1159         ci->sector_count = 0;
1160 }
1161
1162 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1163 {
1164         struct dm_target *ti;
1165         sector_t len;
1166
1167         do {
1168                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1169                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1170                         return -EIO;
1171
1172                 /*
1173                  * Even though the device advertised discard support,
1174                  * reconfiguration might have changed that since the
1175                  * check was performed.
1176                  */
1177                 if (!ti->num_discard_requests)
1178                         return -EOPNOTSUPP;
1179
1180                 len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1181
1182                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1183
1184                 ci->sector += len;
1185         } while (ci->sector_count -= len);
1186
1187         return 0;
1188 }
1189
1190 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1191 {
1192         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1193         struct dm_target *ti;
1194         sector_t len = 0, max;
1195         struct dm_target_io *tio;
1196
1197         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1198                 return __clone_and_map_discard(ci);
1199
1200         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1201         if (!dm_target_is_valid(ti))
1202                 return -EIO;
1203
1204         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1205
1206         if (ci->sector_count <= max) {
1207                 /*
1208                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1209                  * the remaining io with a single clone.
1210                  */
1211                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1212
1213         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1214                 /*
1215                  * There are some bvecs that don't span targets.
1216                  * Do as many of these as possible.
1217                  */
1218                 int i;
1219                 sector_t remaining = max;
1220                 sector_t bv_len;
1221
1222                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1223                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1224
1225                         if (bv_len > remaining)
1226                                 break;
1227
1228                         remaining -= bv_len;
1229                         len += bv_len;
1230                 }
1231
1232                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1233                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1234                                   ci->md->bs);
1235                 __map_bio(ti, clone, tio);
1236
1237                 ci->sector += len;
1238                 ci->sector_count -= len;
1239                 ci->idx = i;
1240
1241         } else {
1242                 /*
1243                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1244                  */
1245                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1246                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1247                 unsigned int offset = 0;
1248
1249                 do {
1250                         if (offset) {
1251                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1252                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1253                                         return -EIO;
1254
1255                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1256                         }
1257
1258                         len = min(remaining, max);
1259
1260                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1261                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1262                                            bv->bv_offset + offset, len,
1263                                            ci->md->bs);
1264
1265                         __map_bio(ti, clone, tio);
1266
1267                         ci->sector += len;
1268                         ci->sector_count -= len;
1269                         offset += to_bytes(len);
1270                 } while (remaining -= len);
1271
1272                 ci->idx++;
1273         }
1274
1275         return 0;
1276 }
1277
1278 /*
1279  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1280  */
1281 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1282 {
1283         struct clone_info ci;
1284         int error = 0;
1285
1286         ci.map = dm_get_live_table(md);
1287         if (unlikely(!ci.map)) {
1288                 bio_io_error(bio);
1289                 return;
1290         }
1291
1292         ci.md = md;
1293         ci.io = alloc_io(md);
1294         ci.io->error = 0;
1295         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1296         ci.io->bio = bio;
1297         ci.io->md = md;
1298         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1299         ci.sector = bio->bi_sector;
1300         ci.idx = bio->bi_idx;
1301
1302         start_io_acct(ci.io);
1303         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1304                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1305                 ci.sector_count = 0;
1306                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1307                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1308         } else {
1309                 ci.bio = bio;
1310                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1311                 while (ci.sector_count && !error)
1312                         error = __clone_and_map(&ci);
1313         }
1314
1315         /* drop the extra reference count */
1316         dec_pending(ci.io, error);
1317         dm_table_put(ci.map);
1318 }
1319 /*-----------------------------------------------------------------
1320  * CRUD END
1321  *---------------------------------------------------------------*/
1322
1323 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1324                          struct bvec_merge_data *bvm,
1325                          struct bio_vec *biovec)
1326 {
1327         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1328         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1329         struct dm_target *ti;
1330         sector_t max_sectors;
1331         int max_size = 0;
1332
1333         if (unlikely(!map))
1334                 goto out;
1335
1336         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1337         if (!dm_target_is_valid(ti))
1338                 goto out_table;
1339
1340         /*
1341          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1342          */
1343         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1344                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1345         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1346         if (max_size < 0)
1347                 max_size = 0;
1348
1349         /*
1350          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1351          * it can accept at this offset
1352          * max is precomputed maximal io size
1353          */
1354         if (max_size && ti->type->merge)
1355                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1356         /*
1357          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1358          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1359          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1360          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1361          * just one page.
1362          */
1363         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1364
1365                 max_size = 0;
1366
1367 out_table:
1368         dm_table_put(map);
1369
1370 out:
1371         /*
1372          * Always allow an entire first page
1373          */
1374         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1375                 max_size = biovec->bv_len;
1376
1377         return max_size;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * The request function that just remaps the bio built up by
1382  * dm_merge_bvec.
1383  */
1384 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1385 {
1386         int rw = bio_data_dir(bio);
1387         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1388         int cpu;
1389
1390         down_read(&md->io_lock);
1391
1392         cpu = part_stat_lock();
1393         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1394         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1395         part_stat_unlock();
1396
1397         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1398         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1399                 up_read(&md->io_lock);
1400
1401                 if (bio_rw(bio) != READA)
1402                         queue_io(md, bio);
1403                 else
1404                         bio_io_error(bio);
1405                 return 0;
1406         }
1407
1408         __split_and_process_bio(md, bio);
1409         up_read(&md->io_lock);
1410         return 0;
1411 }
1412
1413 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1414 {
1415         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1416
1417         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1418 }
1419
1420 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1421 {
1422         return blk_queue_stackable(md->queue);
1423 }
1424
1425 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1426 {
1427         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1428
1429         if (dm_request_based(md))
1430                 return dm_make_request(q, bio);
1431
1432         return _dm_request(q, bio);
1433 }
1434
1435 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1436 {
1437         int r;
1438
1439         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1440                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1441
1442         rq->start_time = jiffies;
1443         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1444         if (r)
1445                 dm_complete_request(rq, r);
1446 }
1447 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1448
1449 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1450 {
1451         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1452         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1453
1454         free_bio_info(info);
1455         bio_free(bio, md->bs);
1456 }
1457
1458 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1459                                  void *data)
1460 {
1461         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1462         struct mapped_device *md = tio->md;
1463         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1464
1465         if (!info)
1466                 return -ENOMEM;
1467
1468         info->orig = bio_orig;
1469         info->tio = tio;
1470         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1471         bio->bi_private = info;
1472         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1478                        struct dm_rq_target_io *tio)
1479 {
1480         int r;
1481
1482         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1483                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1484         if (r)
1485                 return r;
1486
1487         clone->cmd = rq->cmd;
1488         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1489         clone->sense = rq->sense;
1490         clone->buffer = rq->buffer;
1491         clone->end_io = end_clone_request;
1492         clone->end_io_data = tio;
1493
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1498                                 gfp_t gfp_mask)
1499 {
1500         struct request *clone;
1501         struct dm_rq_target_io *tio;
1502
1503         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1504         if (!tio)
1505                 return NULL;
1506
1507         tio->md = md;
1508         tio->ti = NULL;
1509         tio->orig = rq;
1510         tio->error = 0;
1511         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1512
1513         clone = &tio->clone;
1514         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1515                 /* -ENOMEM */
1516                 free_rq_tio(tio);
1517                 return NULL;
1518         }
1519
1520         return clone;
1521 }
1522
1523 /*
1524  * Called with the queue lock held.
1525  */
1526 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1527 {
1528         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1529         struct request *clone;
1530
1531         if (unlikely(rq->special)) {
1532                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1533                 return BLKPREP_KILL;
1534         }
1535
1536         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1537         if (!clone)
1538                 return BLKPREP_DEFER;
1539
1540         rq->special = clone;
1541         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1542
1543         return BLKPREP_OK;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * Returns:
1548  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1549  * !0 : the request has been requeued
1550  */
1551 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1552                        struct mapped_device *md)
1553 {
1554         int r, requeued = 0;
1555         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1556
1557         /*
1558          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1559          * We can't rely on the reference count by device opener,
1560          * because the device may be closed during the request completion
1561          * when all bios are completed.
1562          * See the comment in rq_completed() too.
1563          */
1564         dm_get(md);
1565
1566         tio->ti = ti;
1567         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1568         switch (r) {
1569         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1570                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1571                 break;
1572         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1573                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1574                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1575                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1576                 dm_dispatch_request(clone);
1577                 break;
1578         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1579                 /* The target wants to requeue the I/O */
1580                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1581                 requeued = 1;
1582                 break;
1583         default:
1584                 if (r > 0) {
1585                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1586                         BUG();
1587                 }
1588
1589                 /* The target wants to complete the I/O */
1590                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1591                 break;
1592         }
1593
1594         return requeued;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * q->request_fn for request-based dm.
1599  * Called with the queue lock held.
1600  */
1601 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1602 {
1603         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1604         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1605         struct dm_target *ti;
1606         struct request *rq, *clone;
1607         sector_t pos;
1608
1609         /*
1610          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1611          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1612          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1613          * dm_suspend().
1614          */
1615         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1616                 rq = blk_peek_request(q);
1617                 if (!rq)
1618                         goto delay_and_out;
1619
1620                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1621                 pos = 0;
1622                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1623                         pos = blk_rq_pos(rq);
1624
1625                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1626                 BUG_ON(!dm_target_is_valid(ti));
1627
1628                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1629                         goto delay_and_out;
1630
1631                 blk_start_request(rq);
1632                 clone = rq->special;
1633                 atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1634
1635                 spin_unlock(q->queue_lock);
1636                 if (map_request(ti, clone, md))
1637                         goto requeued;
1638
1639                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1640                 spin_lock(q->queue_lock);
1641         }
1642
1643         goto out;
1644
1645 requeued:
1646         BUG_ON(!irqs_disabled());
1647         spin_lock(q->queue_lock);
1648
1649 delay_and_out:
1650         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1651 out:
1652         dm_table_put(map);
1653
1654         return;
1655 }
1656
1657 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1658 {
1659         return blk_lld_busy(q);
1660 }
1661 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1662
1663 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1664 {
1665         int r;
1666         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1667         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1668
1669         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1670                 r = 1;
1671         else
1672                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1673
1674         dm_table_put(map);
1675
1676         return r;
1677 }
1678
1679 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1680 {
1681         int r = bdi_bits;
1682         struct mapped_device *md = congested_data;
1683         struct dm_table *map;
1684
1685         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1686                 map = dm_get_live_table(md);
1687                 if (map) {
1688                         /*
1689                          * Request-based dm cares about only own queue for
1690                          * the query about congestion status of request_queue
1691                          */
1692                         if (dm_request_based(md))
1693                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1694                                     bdi_bits;
1695                         else
1696                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1697
1698                         dm_table_put(map);
1699                 }
1700         }
1701
1702         return r;
1703 }
1704
1705 /*-----------------------------------------------------------------
1706  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1707  *---------------------------------------------------------------*/
1708 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1709
1710 static void free_minor(int minor)
1711 {
1712         spin_lock(&_minor_lock);
1713         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1714         spin_unlock(&_minor_lock);
1715 }
1716
1717 /*
1718  * See if the device with a specific minor # is free.
1719  */
1720 static int specific_minor(int minor)
1721 {
1722         int r, m;
1723
1724         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1725                 return -EINVAL;
1726
1727         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1728         if (!r)
1729                 return -ENOMEM;
1730
1731         spin_lock(&_minor_lock);
1732
1733         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1734                 r = -EBUSY;
1735                 goto out;
1736         }
1737
1738         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1739         if (r)
1740                 goto out;
1741
1742         if (m != minor) {
1743                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1744                 r = -EBUSY;
1745                 goto out;
1746         }
1747
1748 out:
1749         spin_unlock(&_minor_lock);
1750         return r;
1751 }
1752
1753 static int next_free_minor(int *minor)
1754 {
1755         int r, m;
1756
1757         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1758         if (!r)
1759                 return -ENOMEM;
1760
1761         spin_lock(&_minor_lock);
1762
1763         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1764         if (r)
1765                 goto out;
1766
1767         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1768                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1769                 r = -ENOSPC;
1770                 goto out;
1771         }
1772
1773         *minor = m;
1774
1775 out:
1776         spin_unlock(&_minor_lock);
1777         return r;
1778 }
1779
1780 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1781
1782 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1783
1784 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1785 {
1786         /*
1787          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1788          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1789          * The type is decided at the first table loading time.
1790          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1791          * for request stacking support until then.
1792          *
1793          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1794          */
1795         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1796
1797         md->queue->queuedata = md;
1798         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1799         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1800         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1801         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1802         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1803         blk_queue_flush(md->queue, REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1808  */
1809 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1810 {
1811         int r;
1812         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1813         void *old_md;
1814
1815         if (!md) {
1816                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1817                 return NULL;
1818         }
1819
1820         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1821                 goto bad_module_get;
1822
1823         /* get a minor number for the dev */
1824         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1825                 r = next_free_minor(&minor);
1826         else
1827                 r = specific_minor(minor);
1828         if (r < 0)
1829                 goto bad_minor;
1830
1831         md->type = DM_TYPE_NONE;
1832         init_rwsem(&md->io_lock);
1833         mutex_init(&md->suspend_lock);
1834         mutex_init(&md->type_lock);
1835         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1836         rwlock_init(&md->map_lock);
1837         atomic_set(&md->holders, 1);
1838         atomic_set(&md->open_count, 0);
1839         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1840         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1841         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1842         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1843
1844         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1845         if (!md->queue)
1846                 goto bad_queue;
1847
1848         dm_init_md_queue(md);
1849
1850         md->disk = alloc_disk(1);
1851         if (!md->disk)
1852                 goto bad_disk;
1853
1854         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1855         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1856         init_waitqueue_head(&md->wait);
1857         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1858         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1859
1860         md->disk->major = _major;
1861         md->disk->first_minor = minor;
1862         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1863         md->disk->queue = md->queue;
1864         md->disk->private_data = md;
1865         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1866         add_disk(md->disk);
1867         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1868
1869         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1870                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1871         if (!md->wq)
1872                 goto bad_thread;
1873
1874         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1875         if (!md->bdev)
1876                 goto bad_bdev;
1877
1878         bio_init(&md->flush_bio);
1879         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1880         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1881
1882         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1883         spin_lock(&_minor_lock);
1884         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1885         spin_unlock(&_minor_lock);
1886
1887         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1888
1889         return md;
1890
1891 bad_bdev:
1892         destroy_workqueue(md->wq);
1893 bad_thread:
1894         del_gendisk(md->disk);
1895         put_disk(md->disk);
1896 bad_disk:
1897         blk_cleanup_queue(md->queue);
1898 bad_queue:
1899         free_minor(minor);
1900 bad_minor:
1901         module_put(THIS_MODULE);
1902 bad_module_get:
1903         kfree(md);
1904         return NULL;
1905 }
1906
1907 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1908
1909 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1910 {
1911         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1912
1913         unlock_fs(md);
1914         bdput(md->bdev);
1915         destroy_workqueue(md->wq);
1916         if (md->tio_pool)
1917                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1918         if (md->io_pool)
1919                 mempool_destroy(md->io_pool);
1920         if (md->bs)
1921                 bioset_free(md->bs);
1922         blk_integrity_unregister(md->disk);
1923         del_gendisk(md->disk);
1924         free_minor(minor);
1925
1926         spin_lock(&_minor_lock);
1927         md->disk->private_data = NULL;
1928         spin_unlock(&_minor_lock);
1929
1930         put_disk(md->disk);
1931         blk_cleanup_queue(md->queue);
1932         module_put(THIS_MODULE);
1933         kfree(md);
1934 }
1935
1936 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1937 {
1938         struct dm_md_mempools *p;
1939
1940         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1941                 /* the md already has necessary mempools */
1942                 goto out;
1943
1944         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1945         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1946
1947         md->io_pool = p->io_pool;
1948         p->io_pool = NULL;
1949         md->tio_pool = p->tio_pool;
1950         p->tio_pool = NULL;
1951         md->bs = p->bs;
1952         p->bs = NULL;
1953
1954 out:
1955         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1956         dm_table_free_md_mempools(t);
1957 }
1958
1959 /*
1960  * Bind a table to the device.
1961  */
1962 static void event_callback(void *context)
1963 {
1964         unsigned long flags;
1965         LIST_HEAD(uevents);
1966         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1967
1968         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1969         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1970         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1971
1972         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1973
1974         atomic_inc(&md->event_nr);
1975         wake_up(&md->eventq);
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1980  */
1981 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1982 {
1983         set_capacity(md->disk, size);
1984
1985         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1986 }
1987
1988 /*
1989  * Returns old map, which caller must destroy.
1990  */
1991 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1992                                struct queue_limits *limits)
1993 {
1994         struct dm_table *old_map;
1995         struct request_queue *q = md->queue;
1996         sector_t size;
1997         unsigned long flags;
1998
1999         size = dm_table_get_size(t);
2000
2001         /*
2002          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2003          */
2004         if (size != get_capacity(md->disk))
2005                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2006
2007         __set_size(md, size);
2008
2009         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2010
2011         /*
2012          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2013          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2014          * I/O mapping before resume.
2015          * This must be done before setting the queue restrictions,
2016          * because request-based dm may be run just after the setting.
2017          */
2018         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2019                 stop_queue(q);
2020
2021         __bind_mempools(md, t);
2022
2023         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2024         old_map = md->map;
2025         md->map = t;
2026         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2027         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2028
2029         return old_map;
2030 }
2031
2032 /*
2033  * Returns unbound table for the caller to free.
2034  */
2035 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2036 {
2037         struct dm_table *map = md->map;
2038         unsigned long flags;
2039
2040         if (!map)
2041                 return NULL;
2042
2043         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2044         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2045         md->map = NULL;
2046         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2047
2048         return map;
2049 }
2050
2051 /*
2052  * Constructor for a new device.
2053  */
2054 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2055 {
2056         struct mapped_device *md;
2057
2058         md = alloc_dev(minor);
2059         if (!md)
2060                 return -ENXIO;
2061
2062         dm_sysfs_init(md);
2063
2064         *result = md;
2065         return 0;
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Functions to manage md->type.
2070  * All are required to hold md->type_lock.
2071  */
2072 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2073 {
2074         mutex_lock(&md->type_lock);
2075 }
2076
2077 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2078 {
2079         mutex_unlock(&md->type_lock);
2080 }
2081
2082 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2083 {
2084         md->type = type;
2085 }
2086
2087 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2088 {
2089         return md->type;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2094  */
2095 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2096 {
2097         struct request_queue *q = NULL;
2098
2099         if (md->queue->elevator)
2100                 return 1;
2101
2102         /* Fully initialize the queue */
2103         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2104         if (!q)
2105                 return 0;
2106
2107         md->queue = q;
2108         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
2109         dm_init_md_queue(md);
2110         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2111         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2112         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2113
2114         elv_register_queue(md->queue);
2115
2116         return 1;
2117 }
2118
2119 /*
2120  * Setup the DM device's queue based on md's type
2121  */
2122 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2123 {
2124         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2125             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2126                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2127                 return -EINVAL;
2128         }
2129
2130         return 0;
2131 }
2132
2133 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2134 {
2135         struct mapped_device *md;
2136         unsigned minor = MINOR(dev);
2137
2138         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2139                 return NULL;
2140
2141         spin_lock(&_minor_lock);
2142
2143         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2144         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2145                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2146                    dm_deleting_md(md) ||
2147                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2148                 md = NULL;
2149                 goto out;
2150         }
2151
2152 out:
2153         spin_unlock(&_minor_lock);
2154
2155         return md;
2156 }
2157
2158 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2159 {
2160         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2161
2162         if (md)
2163                 dm_get(md);
2164
2165         return md;
2166 }
2167
2168 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2169 {
2170         return md->interface_ptr;
2171 }
2172
2173 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2174 {
2175         md->interface_ptr = ptr;
2176 }
2177
2178 void dm_get(struct mapped_device *md)
2179 {
2180         atomic_inc(&md->holders);
2181         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2182 }
2183
2184 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         return md->name;
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2189
2190 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2191 {
2192         struct dm_table *map;
2193
2194         might_sleep();
2195
2196         spin_lock(&_minor_lock);
2197         map = dm_get_live_table(md);
2198         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2199         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2200         spin_unlock(&_minor_lock);
2201
2202         if (!dm_suspended_md(md)) {
2203                 dm_table_presuspend_targets(map);
2204                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2205         }
2206
2207         /*
2208          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2209          * for example.  Wait for all references to disappear.
2210          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2211          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2212          */
2213         if (wait)
2214                 while (atomic_read(&md->holders))
2215                         msleep(1);
2216         else if (atomic_read(&md->holders))
2217                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2218                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2219
2220         dm_sysfs_exit(md);
2221         dm_table_put(map);
2222         dm_table_destroy(__unbind(md));
2223         free_dev(md);
2224 }
2225
2226 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2227 {
2228         __dm_destroy(md, true);
2229 }
2230
2231 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         __dm_destroy(md, false);
2234 }
2235
2236 void dm_put(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         atomic_dec(&md->holders);
2239 }
2240 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2241
2242 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2243 {
2244         int r = 0;
2245         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2246
2247         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2248
2249         while (1) {
2250                 set_current_state(interruptible);
2251
2252                 smp_mb();
2253                 if (!md_in_flight(md))
2254                         break;
2255
2256                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2257                     signal_pending(current)) {
2258                         r = -EINTR;
2259                         break;
2260                 }
2261
2262                 io_schedule();
2263         }
2264         set_current_state(TASK_RUNNING);
2265
2266         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2267
2268         return r;
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Process the deferred bios
2273  */
2274 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2275 {
2276         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2277                                                 work);
2278         struct bio *c;
2279
2280         down_read(&md->io_lock);
2281
2282         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2283                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2284                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2285                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2286
2287                 if (!c)
2288                         break;
2289
2290                 up_read(&md->io_lock);
2291
2292                 if (dm_request_based(md))
2293                         generic_make_request(c);
2294                 else
2295                         __split_and_process_bio(md, c);
2296
2297                 down_read(&md->io_lock);
2298         }
2299
2300         up_read(&md->io_lock);
2301 }
2302
2303 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2304 {
2305         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2306         smp_mb__after_clear_bit();
2307         queue_work(md->wq, &md->work);
2308 }
2309
2310 /*
2311  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2312  */
2313 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2314 {
2315         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2316         struct queue_limits limits;
2317         int r;
2318
2319         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2320
2321         /* device must be suspended */
2322         if (!dm_suspended_md(md))
2323                 goto out;
2324
2325         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2326         if (r) {
2327                 map = ERR_PTR(r);
2328                 goto out;
2329         }
2330
2331         map = __bind(md, table, &limits);
2332
2333 out:
2334         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2335         return map;
2336 }
2337
2338 /*
2339  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2340  * device.
2341  */
2342 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2343 {
2344         int r;
2345
2346         WARN_ON(md->frozen_sb);
2347
2348         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2349         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2350                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2351                 md->frozen_sb = NULL;
2352                 return r;
2353         }
2354
2355         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2356
2357         return 0;
2358 }
2359
2360 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2361 {
2362         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2363                 return;
2364
2365         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2366         md->frozen_sb = NULL;
2367         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2368 }
2369
2370 /*
2371  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2372  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2373  * the background.  Before the table can be swapped with
2374  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2375  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2376  */
2377 /*
2378  * Suspend mechanism in request-based dm.
2379  *
2380  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2381  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2382  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2383  *
2384  * To abort suspend, start the request_queue.
2385  */
2386 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2387 {
2388         struct dm_table *map = NULL;
2389         int r = 0;
2390         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2391         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2392
2393         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2394
2395         if (dm_suspended_md(md)) {
2396                 r = -EINVAL;
2397                 goto out_unlock;
2398         }
2399
2400         map = dm_get_live_table(md);
2401
2402         /*
2403          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2404          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2405          */
2406         if (noflush)
2407                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2408
2409         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2410         dm_table_presuspend_targets(map);
2411
2412         /*
2413          * Flush I/O to the device.
2414          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2415          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2416          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2417          */
2418         if (!noflush && do_lockfs) {
2419                 r = lock_fs(md);
2420                 if (r)
2421                         goto out;
2422         }
2423
2424         /*
2425          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2426          * to target drivers i.e. no one may be executing
2427          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2428          * dm_wq_work.
2429          *
2430          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2431          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2432          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2433          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2434          * flush_workqueue(md->wq).
2435          */
2436         down_write(&md->io_lock);
2437         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2438         up_write(&md->io_lock);
2439
2440         /*
2441          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2442          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2443          */
2444         if (dm_request_based(md))
2445                 stop_queue(md->queue);
2446
2447         flush_workqueue(md->wq);
2448
2449         /*
2450          * At this point no more requests are entering target request routines.
2451          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2452          * to finish.
2453          */
2454         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2455
2456         down_write(&md->io_lock);
2457         if (noflush)
2458                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2459         up_write(&md->io_lock);
2460
2461         /* were we interrupted ? */
2462         if (r < 0) {
2463                 dm_queue_flush(md);
2464
2465                 if (dm_request_based(md))
2466                         start_queue(md->queue);
2467
2468                 unlock_fs(md);
2469                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2470         }
2471
2472         /*
2473          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2474          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2475          * requests are being added to md->deferred list.
2476          */
2477
2478         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2479
2480         dm_table_postsuspend_targets(map);
2481
2482 out:
2483         dm_table_put(map);
2484
2485 out_unlock:
2486         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2487         return r;
2488 }
2489
2490 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2491 {
2492         int r = -EINVAL;
2493         struct dm_table *map = NULL;
2494
2495         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2496         if (!dm_suspended_md(md))
2497                 goto out;
2498
2499         map = dm_get_live_table(md);
2500         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2501                 goto out;
2502
2503         r = dm_table_resume_targets(map);
2504         if (r)
2505                 goto out;
2506
2507         dm_queue_flush(md);
2508
2509         /*
2510          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2511          * so that mapping of targets can work correctly.
2512          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2513          */
2514         if (dm_request_based(md))
2515                 start_queue(md->queue);
2516
2517         unlock_fs(md);
2518
2519         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2520
2521         r = 0;
2522 out:
2523         dm_table_put(map);
2524         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2525
2526         return r;
2527 }
2528
2529 /*-----------------------------------------------------------------
2530  * Event notification.
2531  *---------------------------------------------------------------*/
2532 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2533                        unsigned cookie)
2534 {
2535         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2536         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2537
2538         if (!cookie)
2539                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2540         else {
2541                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2542                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2543                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2544                                           action, envp);
2545         }
2546 }
2547
2548 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2549 {
2550         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2551 }
2552
2553 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2554 {
2555         return atomic_read(&md->event_nr);
2556 }
2557
2558 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2559 {
2560         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2561                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2562 }
2563
2564 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2565 {
2566         unsigned long flags;
2567
2568         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2569         list_add(elist, &md->uevent_list);
2570         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2571 }
2572
2573 /*
2574  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2575  * count on 'md'.
2576  */
2577 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2578 {
2579         return md->disk;
2580 }
2581
2582 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2583 {
2584         return &md->kobj;
2585 }
2586
2587 /*
2588  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2589  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2590  */
2591 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2592 {
2593         struct mapped_device *md;
2594
2595         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2596         if (&md->kobj != kobj)
2597                 return NULL;
2598
2599         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2600             dm_deleting_md(md))
2601                 return NULL;
2602
2603         dm_get(md);
2604         return md;
2605 }
2606
2607 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2608 {
2609         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2610 }
2611
2612 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2613 {
2614         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2615 }
2616 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2617
2618 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2619 {
2620         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2623
2624 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2625 {
2626         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2627         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2628
2629         if (!pools)
2630                 return NULL;
2631
2632         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2633                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2634                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2635         if (!pools->io_pool)
2636                 goto free_pools_and_out;
2637
2638         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2639                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2640                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2641         if (!pools->tio_pool)
2642                 goto free_io_pool_and_out;
2643
2644         pools->bs = bioset_create(pool_size, 0);
2645         if (!pools->bs)
2646                 goto free_tio_pool_and_out;
2647
2648         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2649                 goto free_bioset_and_out;
2650
2651         return pools;
2652
2653 free_bioset_and_out:
2654         bioset_free(pools->bs);
2655
2656 free_tio_pool_and_out:
2657         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2658
2659 free_io_pool_and_out:
2660         mempool_destroy(pools->io_pool);
2661
2662 free_pools_and_out:
2663         kfree(pools);
2664
2665         return NULL;
2666 }
2667
2668 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2669 {
2670         if (!pools)
2671                 return;
2672
2673         if (pools->io_pool)
2674                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2675
2676         if (pools->tio_pool)
2677                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2678
2679         if (pools->bs)
2680                 bioset_free(pools->bs);
2681
2682         kfree(pools);
2683 }
2684
2685 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2686         .open = dm_blk_open,
2687         .release = dm_blk_close,
2688         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2689         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2690         .owner = THIS_MODULE
2691 };
2692
2693 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2694
2695 /*
2696  * module hooks
2697  */
2698 module_init(dm_init);
2699 module_exit(dm_exit);
2700
2701 module_param(major, uint, 0);
2702 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2703 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2704 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2705 MODULE_LICENSE("GPL");