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 /*
  28  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  29  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  30  */
  31 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  32 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  33
  34 static const char *_name = DM_NAME;
  35
  36 static unsigned int major = 0;
  37 static unsigned int _major = 0;
  38
  39 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  40 /*
  41  * For bio-based dm.
  42  * One of these is allocated per bio.
  43  */
  44 struct dm_io {
  45         struct mapped_device *md;
  46         int error;
  47         atomic_t io_count;
  48         struct bio *bio;
  49         unsigned long start_time;
  50 };
  51
  52 /*
  53  * For bio-based dm.
  54  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  55  * this will be simplified out one day.
  56  */
  57 struct dm_target_io {
  58         struct dm_io *io;
  59         struct dm_target *ti;
  60         union map_info info;
  61 };
  62
  63 /*
  64  * For request-based dm.
  65  * One of these is allocated per request.
  66  */
  67 struct dm_rq_target_io {
  68         struct mapped_device *md;
  69         struct dm_target *ti;
  70         struct request *orig, clone;
  71         int error;
  72         union map_info info;
  73 };
  74
  75 /*
  76  * For request-based dm.
  77  * One of these is allocated per bio.
  78  */
  79 struct dm_rq_clone_bio_info {
  80         struct bio *orig;
  81         struct dm_rq_target_io *tio;
  82 };
  83
  84 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  85 {
  86         if (bio && bio->bi_private)
  87                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
  88         return NULL;
  89 }
  90
  91 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
  92 {
  93         if (rq && rq->end_io_data)
  94                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
  95         return NULL;
  96 }
  97 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
  98
  99 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 100
 101 /*
 102  * Bits for the md->flags field.
 103  */
 104 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
 105 #define DMF_SUSPENDED 1
 106 #define DMF_FROZEN 2
 107 #define DMF_FREEING 3
 108 #define DMF_DELETING 4
 109 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 110 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
 111
 112 /*
 113  * Work processed by per-device workqueue.
 114  */
 115 struct mapped_device {
 116         struct rw_semaphore io_lock;
 117         struct mutex suspend_lock;
 118         rwlock_t map_lock;
 119         atomic_t holders;
 120         atomic_t open_count;
 121
 122         unsigned long flags;
 123
 124         struct request_queue *queue;
 125         struct gendisk *disk;
 126         char name[16];
 127
 128         void *interface_ptr;
 129
 130         /*
 131          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 132          */
 133         atomic_t pending;
 134         wait_queue_head_t wait;
 135         struct work_struct work;
 136         struct bio_list deferred;
 137         spinlock_t deferred_lock;
 138
 139         /*
 140          * An error from the barrier request currently being processed.
 141          */
 142         int barrier_error;
 143
 144         /*
 145          * Processing queue (flush/barriers)
 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         /* marker of flush suspend for request-based dm */
 181         struct request suspend_rq;
 182
 183         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
 184         make_request_fn *saved_make_request_fn;
 185
 186         /* sysfs handle */
 187         struct kobject kobj;
 188
 189         /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
 190         struct bio barrier_bio;
 191 };
 192
 193 /*
 194  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
 195  */
 196 struct dm_md_mempools {
 197         mempool_t *io_pool;
 198         mempool_t *tio_pool;
 199         struct bio_set *bs;
 200 };
 201
 202 #define MIN_IOS 256
 203 static struct kmem_cache *_io_cache;
 204 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 205 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 206 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 207
 208 static int __init local_init(void)
 209 {
 210         int r = -ENOMEM;
 211
 212         /* allocate a slab for the dm_ios */
 213         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 214         if (!_io_cache)
 215                 return r;
 216
 217         /* allocate a slab for the target ios */
 218         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 219         if (!_tio_cache)
 220                 goto out_free_io_cache;
 221
 222         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 223         if (!_rq_tio_cache)
 224                 goto out_free_tio_cache;
 225
 226         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 227         if (!_rq_bio_info_cache)
 228                 goto out_free_rq_tio_cache;
 229
 230         r = dm_uevent_init();
 231         if (r)
 232                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 233
 234         _major = major;
 235         r = register_blkdev(_major, _name);
 236         if (r < 0)
 237                 goto out_uevent_exit;
 238
 239         if (!_major)
 240                 _major = r;
 241
 242         return 0;
 243
 244 out_uevent_exit:
 245         dm_uevent_exit();
 246 out_free_rq_bio_info_cache:
 247         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 248 out_free_rq_tio_cache:
 249         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 250 out_free_tio_cache:
 251         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 252 out_free_io_cache:
 253         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 254
 255         return r;
 256 }
 257
 258 static void local_exit(void)
 259 {
 260         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 261         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 262         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 263         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 264         unregister_blkdev(_major, _name);
 265         dm_uevent_exit();
 266
 267         _major = 0;
 268
 269         DMINFO("cleaned up");
 270 }
 271
 272 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 273         local_init,
 274         dm_target_init,
 275         dm_linear_init,
 276         dm_stripe_init,
 277         dm_kcopyd_init,
 278         dm_interface_init,
 279 };
 280
 281 static void (*_exits[])(void) = {
 282         local_exit,
 283         dm_target_exit,
 284         dm_linear_exit,
 285         dm_stripe_exit,
 286         dm_kcopyd_exit,
 287         dm_interface_exit,
 288 };
 289
 290 static int __init dm_init(void)
 291 {
 292         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 293
 294         int r, i;
 295
 296         for (i = 0; i < count; i++) {
 297                 r = _inits[i]();
 298                 if (r)
 299                         goto bad;
 300         }
 301
 302         return 0;
 303
 304       bad:
 305         while (i--)
 306                 _exits[i]();
 307
 308         return r;
 309 }
 310
 311 static void __exit dm_exit(void)
 312 {
 313         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 314
 315         while (i--)
 316                 _exits[i]();
 317 }
 318
 319 /*
 320  * Block device functions
 321  */
 322 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 323 {
 324         struct mapped_device *md;
 325
 326         spin_lock(&_minor_lock);
 327
 328         md = bdev->bd_disk->private_data;
 329         if (!md)
 330                 goto out;
 331
 332         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 333             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
 334                 md = NULL;
 335                 goto out;
 336         }
 337
 338         dm_get(md);
 339         atomic_inc(&md->open_count);
 340
 341 out:
 342         spin_unlock(&_minor_lock);
 343
 344         return md ? 0 : -ENXIO;
 345 }
 346
 347 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 348 {
 349         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 350         atomic_dec(&md->open_count);
 351         dm_put(md);
 352         return 0;
 353 }
 354
 355 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 356 {
 357         return atomic_read(&md->open_count);
 358 }
 359
 360 /*
 361  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 362  */
 363 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 364 {
 365         int r = 0;
 366
 367         spin_lock(&_minor_lock);
 368
 369         if (dm_open_count(md))
 370                 r = -EBUSY;
 371         else
 372                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 373
 374         spin_unlock(&_minor_lock);
 375
 376         return r;
 377 }
 378
 379 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 380 {
 381         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 382
 383         return dm_get_geometry(md, geo);
 384 }
 385
 386 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 387                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 388 {
 389         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 390         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 391         struct dm_target *tgt;
 392         int r = -ENOTTY;
 393
 394         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 395                 goto out;
 396
 397         /* We only support devices that have a single target */
 398         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 399                 goto out;
 400
 401         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 402
 403         if (dm_suspended(md)) {
 404                 r = -EAGAIN;
 405                 goto out;
 406         }
 407
 408         if (tgt->type->ioctl)
 409                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 410
 411 out:
 412         dm_table_put(map);
 413
 414         return r;
 415 }
 416
 417 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 418 {
 419         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 420 }
 421
 422 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 423 {
 424         mempool_free(io, md->io_pool);
 425 }
 426
 427 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 428 {
 429         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 430 }
 431
 432 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md)
 433 {
 434         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_ATOMIC);
 435 }
 436
 437 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
 438 {
 439         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
 440 }
 441
 442 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
 443 {
 444         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
 445 }
 446
 447 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
 448 {
 449         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
 450 }
 451
 452 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 453 {
 454         struct mapped_device *md = io->md;
 455         int cpu;
 456
 457         io->start_time = jiffies;
 458
 459         cpu = part_stat_lock();
 460         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 461         part_stat_unlock();
 462         dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 463 }
 464
 465 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 466 {
 467         struct mapped_device *md = io->md;
 468         struct bio *bio = io->bio;
 469         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 470         int pending, cpu;
 471         int rw = bio_data_dir(bio);
 472
 473         cpu = part_stat_lock();
 474         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 475         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 476         part_stat_unlock();
 477
 478         /*
 479          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 480          * a barrier.
 481          */
 482         dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
 483                 atomic_dec_return(&md->pending);
 484
 485         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 486         if (!pending)
 487                 wake_up(&md->wait);
 488 }
 489
 490 /*
 491  * Add the bio to the list of deferred io.
 492  */
 493 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 494 {
 495         down_write(&md->io_lock);
 496
 497         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
 498         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 499         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
 500
 501         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
 502                 queue_work(md->wq, &md->work);
 503
 504         up_write(&md->io_lock);
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Everyone (including functions in this file), should use this
 509  * function to access the md->map field, and make sure they call
 510  * dm_table_put() when finished.
 511  */
 512 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 513 {
 514         struct dm_table *t;
 515         unsigned long flags;
 516
 517         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
 518         t = md->map;
 519         if (t)
 520                 dm_table_get(t);
 521         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
 522
 523         return t;
 524 }
 525
 526 /*
 527  * Get the geometry associated with a dm device
 528  */
 529 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 530 {
 531         *geo = md->geometry;
 532
 533         return 0;
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Set the geometry of a device.
 538  */
 539 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 540 {
 541         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 542
 543         if (geo->start > sz) {
 544                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 545                 return -EINVAL;
 546         }
 547
 548         md->geometry = *geo;
 549
 550         return 0;
 551 }
 552
 553 /*-----------------------------------------------------------------
 554  * CRUD START:
 555  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 556  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 557  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 558  *   interests of getting something for people to use I give
 559  *   you this clearly demarcated crap.
 560  *---------------------------------------------------------------*/
 561
 562 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 563 {
 564         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 565 }
 566
 567 /*
 568  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 569  * cloned into, completing the original io if necc.
 570  */
 571 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 572 {
 573         unsigned long flags;
 574         int io_error;
 575         struct bio *bio;
 576         struct mapped_device *md = io->md;
 577
 578         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 579         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 580                 io->error = error;
 581
 582         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 583                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 584                         /*
 585                          * Target requested pushing back the I/O.
 586                          */
 587                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 588                         if (__noflush_suspending(md)) {
 589                                 if (!bio_barrier(io->bio))
 590                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
 591                                                           io->bio);
 592                         } else
 593                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 594                                 io->error = -EIO;
 595                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 596                 }
 597
 598                 io_error = io->error;
 599                 bio = io->bio;
 600
 601                 if (bio_barrier(bio)) {
 602                         /*
 603                          * There can be just one barrier request so we use
 604                          * a per-device variable for error reporting.
 605                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
 606                          */
 607                         if (!md->barrier_error && io_error != -EOPNOTSUPP)
 608                                 md->barrier_error = io_error;
 609                         end_io_acct(io);
 610                 } else {
 611                         end_io_acct(io);
 612
 613                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
 614                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
 615
 616                                 bio_endio(bio, io_error);
 617                         }
 618                 }
 619
 620                 free_io(md, io);
 621         }
 622 }
 623
 624 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 625 {
 626         int r = 0;
 627         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 628         struct dm_io *io = tio->io;
 629         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 630         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 631
 632         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 633                 error = -EIO;
 634
 635         if (endio) {
 636                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 637                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 638                         /*
 639                          * error and requeue request are handled
 640                          * in dec_pending().
 641                          */
 642                         error = r;
 643                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 644                         /* The target will handle the io */
 645                         return;
 646                 else if (r) {
 647                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 648                         BUG();
 649                 }
 650         }
 651
 652         /*
 653          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 654          */
 655         bio->bi_private = md->bs;
 656
 657         free_tio(md, tio);
 658         bio_put(bio);
 659         dec_pending(io, error);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * Partial completion handling for request-based dm
 664  */
 665 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
 666 {
 667         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
 668         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
 669         struct bio *bio = info->orig;
 670         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
 671
 672         bio_put(clone);
 673
 674         if (tio->error)
 675                 /*
 676                  * An error has already been detected on the request.
 677                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
 678                  * the remainder.
 679                  */
 680                 return;
 681         else if (error) {
 682                 /*
 683                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
 684                  * The error handling decision is made by the target driver,
 685                  * when the request is completed.
 686                  */
 687                 tio->error = error;
 688                 return;
 689         }
 690
 691         /*
 692          * I/O for the bio successfully completed.
 693          * Notice the data completion to the upper layer.
 694          */
 695
 696         /*
 697          * bios are processed from the head of the list.
 698          * So the completing bio should always be rq->bio.
 699          * If it's not, something wrong is happening.
 700          */
 701         if (tio->orig->bio != bio)
 702                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
 703
 704         /*
 705          * Update the original request.
 706          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
 707          * the original request before the clone, and break the ordering.
 708          */
 709         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
 710 }
 711
 712 /*
 713  * Don't touch any member of the md after calling this function because
 714  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
 715  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
 716  */
 717 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int run_queue)
 718 {
 719         int wakeup_waiters = 0;
 720         struct request_queue *q = md->queue;
 721         unsigned long flags;
 722
 723         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 724         if (!queue_in_flight(q))
 725                 wakeup_waiters = 1;
 726         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 727
 728         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 729         if (wakeup_waiters)
 730                 wake_up(&md->wait);
 731
 732         if (run_queue)
 733                 blk_run_queue(q);
 734
 735         /*
 736          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
 737          */
 738         dm_put(md);
 739 }
 740
 741 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
 742 {
 743         struct request *clone = rq->special;
 744         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 745
 746         rq->special = NULL;
 747         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
 748
 749         blk_rq_unprep_clone(clone);
 750         free_rq_tio(tio);
 751 }
 752
 753 /*
 754  * Requeue the original request of a clone.
 755  */
 756 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
 757 {
 758         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 759         struct mapped_device *md = tio->md;
 760         struct request *rq = tio->orig;
 761         struct request_queue *q = rq->q;
 762         unsigned long flags;
 763
 764         dm_unprep_request(rq);
 765
 766         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 767         if (elv_queue_empty(q))
 768                 blk_plug_device(q);
 769         blk_requeue_request(q, rq);
 770         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 771
 772         rq_completed(md, 0);
 773 }
 774 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
 775
 776 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
 777 {
 778         blk_stop_queue(q);
 779 }
 780
 781 static void stop_queue(struct request_queue *q)
 782 {
 783         unsigned long flags;
 784
 785         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 786         __stop_queue(q);
 787         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 788 }
 789
 790 static void __start_queue(struct request_queue *q)
 791 {
 792         if (blk_queue_stopped(q))
 793                 blk_start_queue(q);
 794 }
 795
 796 static void start_queue(struct request_queue *q)
 797 {
 798         unsigned long flags;
 799
 800         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 801         __start_queue(q);
 802         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 803 }
 804
 805 /*
 806  * Complete the clone and the original request.
 807  * Must be called without queue lock.
 808  */
 809 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
 810 {
 811         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 812         struct mapped_device *md = tio->md;
 813         struct request *rq = tio->orig;
 814
 815         if (blk_pc_request(rq)) {
 816                 rq->errors = clone->errors;
 817                 rq->resid_len = clone->resid_len;
 818
 819                 if (rq->sense)
 820                         /*
 821                          * We are using the sense buffer of the original
 822                          * request.
 823                          * So setting the length of the sense data is enough.
 824                          */
 825                         rq->sense_len = clone->sense_len;
 826         }
 827
 828         BUG_ON(clone->bio);
 829         free_rq_tio(tio);
 830
 831         blk_end_request_all(rq, error);
 832
 833         rq_completed(md, 1);
 834 }
 835
 836 /*
 837  * Request completion handler for request-based dm
 838  */
 839 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
 840 {
 841         struct request *clone = rq->completion_data;
 842         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 843         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
 844         int error = tio->error;
 845
 846         if (!(rq->cmd_flags & REQ_FAILED) && rq_end_io)
 847                 error = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
 848
 849         if (error <= 0)
 850                 /* The target wants to complete the I/O */
 851                 dm_end_request(clone, error);
 852         else if (error == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 853                 /* The target will handle the I/O */
 854                 return;
 855         else if (error == DM_ENDIO_REQUEUE)
 856                 /* The target wants to requeue the I/O */
 857                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
 858         else {
 859                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", error);
 860                 BUG();
 861         }
 862 }
 863
 864 /*
 865  * Complete the clone and the original request with the error status
 866  * through softirq context.
 867  */
 868 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
 869 {
 870         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 871         struct request *rq = tio->orig;
 872
 873         tio->error = error;
 874         rq->completion_data = clone;
 875         blk_complete_request(rq);
 876 }
 877
 878 /*
 879  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
 880  * through softirq context.
 881  * Target's rq_end_io() function isn't called.
 882  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
 883  */
 884 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
 885 {
 886         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 887         struct request *rq = tio->orig;
 888
 889         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
 890         dm_complete_request(clone, error);
 891 }
 892 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
 893
 894 /*
 895  * Called with the queue lock held
 896  */
 897 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
 898 {
 899         /*
 900          * For just cleaning up the information of the queue in which
 901          * the clone was dispatched.
 902          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
 903          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
 904          */
 905         __blk_put_request(clone->q, clone);
 906
 907         /*
 908          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
 909          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
 910          *     - another request may be submitted by the upper level driver
 911          *       of the stacking during the completion
 912          *     - the submission which requires queue lock may be done
 913          *       against this queue
 914          */
 915         dm_complete_request(clone, error);
 916 }
 917
 918 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 919                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 920 {
 921         sector_t offset = sector - ti->begin;
 922         sector_t len = ti->len - offset;
 923
 924         /*
 925          * Does the target need to split even further ?
 926          */
 927         if (ti->split_io) {
 928                 sector_t boundary;
 929                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 930                            - offset;
 931                 if (len > boundary)
 932                         len = boundary;
 933         }
 934
 935         return len;
 936 }
 937
 938 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 939                       struct dm_target_io *tio)
 940 {
 941         int r;
 942         sector_t sector;
 943         struct mapped_device *md;
 944
 945         clone->bi_end_io = clone_endio;
 946         clone->bi_private = tio;
 947
 948         /*
 949          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 950          * anything, the target has assumed ownership of
 951          * this io.
 952          */
 953         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 954         sector = clone->bi_sector;
 955         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 956         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 957                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 958
 959                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 960                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
 961
 962                 generic_make_request(clone);
 963         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
 964                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
 965                 md = tio->io->md;
 966                 dec_pending(tio->io, r);
 967                 /*
 968                  * Store bio_set for cleanup.
 969                  */
 970                 clone->bi_private = md->bs;
 971                 bio_put(clone);
 972                 free_tio(md, tio);
 973         } else if (r) {
 974                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
 975                 BUG();
 976         }
 977 }
 978
 979 struct clone_info {
 980         struct mapped_device *md;
 981         struct dm_table *map;
 982         struct bio *bio;
 983         struct dm_io *io;
 984         sector_t sector;
 985         sector_t sector_count;
 986         unsigned short idx;
 987 };
 988
 989 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 990 {
 991         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
 992
 993         bio_free(bio, bs);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 998  */
 999 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1000                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1001                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1002 {
1003         struct bio *clone;
1004         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1005
1006         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1007         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1008         *clone->bi_io_vec = *bv;
1009
1010         clone->bi_sector = sector;
1011         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1012         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1013         clone->bi_vcnt = 1;
1014         clone->bi_size = to_bytes(len);
1015         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1016         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1017         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1018
1019         if (bio_integrity(bio)) {
1020                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1021                 bio_integrity_trim(clone,
1022                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1023         }
1024
1025         return clone;
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1030  */
1031 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1032                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1033                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1034 {
1035         struct bio *clone;
1036
1037         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1038         __bio_clone(clone, bio);
1039         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1040         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1041         clone->bi_sector = sector;
1042         clone->bi_idx = idx;
1043         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1044         clone->bi_size = to_bytes(len);
1045         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1046
1047         if (bio_integrity(bio)) {
1048                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1049
1050                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1051                         bio_integrity_trim(clone,
1052                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1053         }
1054
1055         return clone;
1056 }
1057
1058 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1059                                       struct dm_target *ti)
1060 {
1061         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1062
1063         tio->io = ci->io;
1064         tio->ti = ti;
1065         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1066
1067         return tio;
1068 }
1069
1070 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1071                           unsigned flush_nr)
1072 {
1073         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1074         struct bio *clone;
1075
1076         tio->info.flush_request = flush_nr;
1077
1078         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1079         __bio_clone(clone, ci->bio);
1080         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1081
1082         __map_bio(ti, clone, tio);
1083 }
1084
1085 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1086 {
1087         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
1088         struct dm_target *ti;
1089
1090         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1091                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
1092                      flush_nr++)
1093                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
1094
1095         ci->sector_count = 0;
1096
1097         return 0;
1098 }
1099
1100 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1101 {
1102         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1103         struct dm_target *ti;
1104         sector_t len = 0, max;
1105         struct dm_target_io *tio;
1106
1107         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1108                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1109
1110         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1111         if (!dm_target_is_valid(ti))
1112                 return -EIO;
1113
1114         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1115
1116         /*
1117          * Allocate a target io object.
1118          */
1119         tio = alloc_tio(ci, ti);
1120
1121         if (ci->sector_count <= max) {
1122                 /*
1123                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1124                  * the remaining io with a single clone.
1125                  */
1126                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1127                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1128                                   ci->md->bs);
1129                 __map_bio(ti, clone, tio);
1130                 ci->sector_count = 0;
1131
1132         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1133                 /*
1134                  * There are some bvecs that don't span targets.
1135                  * Do as many of these as possible.
1136                  */
1137                 int i;
1138                 sector_t remaining = max;
1139                 sector_t bv_len;
1140
1141                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1142                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1143
1144                         if (bv_len > remaining)
1145                                 break;
1146
1147                         remaining -= bv_len;
1148                         len += bv_len;
1149                 }
1150
1151                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1152                                   ci->md->bs);
1153                 __map_bio(ti, clone, tio);
1154
1155                 ci->sector += len;
1156                 ci->sector_count -= len;
1157                 ci->idx = i;
1158
1159         } else {
1160                 /*
1161                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1162                  */
1163                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1164                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1165                 unsigned int offset = 0;
1166
1167                 do {
1168                         if (offset) {
1169                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1170                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1171                                         return -EIO;
1172
1173                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1174
1175                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1176                         }
1177
1178                         len = min(remaining, max);
1179
1180                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1181                                            bv->bv_offset + offset, len,
1182                                            ci->md->bs);
1183
1184                         __map_bio(ti, clone, tio);
1185
1186                         ci->sector += len;
1187                         ci->sector_count -= len;
1188                         offset += to_bytes(len);
1189                 } while (remaining -= len);
1190
1191                 ci->idx++;
1192         }
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1199  */
1200 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1201 {
1202         struct clone_info ci;
1203         int error = 0;
1204
1205         ci.map = dm_get_table(md);
1206         if (unlikely(!ci.map)) {
1207                 if (!bio_barrier(bio))
1208                         bio_io_error(bio);
1209                 else
1210                         if (!md->barrier_error)
1211                                 md->barrier_error = -EIO;
1212                 return;
1213         }
1214
1215         ci.md = md;
1216         ci.bio = bio;
1217         ci.io = alloc_io(md);
1218         ci.io->error = 0;
1219         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1220         ci.io->bio = bio;
1221         ci.io->md = md;
1222         ci.sector = bio->bi_sector;
1223         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1224         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1225                 ci.sector_count = 1;
1226         ci.idx = bio->bi_idx;
1227
1228         start_io_acct(ci.io);
1229         while (ci.sector_count && !error)
1230                 error = __clone_and_map(&ci);
1231
1232         /* drop the extra reference count */
1233         dec_pending(ci.io, error);
1234         dm_table_put(ci.map);
1235 }
1236 /*-----------------------------------------------------------------
1237  * CRUD END
1238  *---------------------------------------------------------------*/
1239
1240 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1241                          struct bvec_merge_data *bvm,
1242                          struct bio_vec *biovec)
1243 {
1244         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1245         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1246         struct dm_target *ti;
1247         sector_t max_sectors;
1248         int max_size = 0;
1249
1250         if (unlikely(!map))
1251                 goto out;
1252
1253         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1254         if (!dm_target_is_valid(ti))
1255                 goto out_table;
1256
1257         /*
1258          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1259          */
1260         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1261                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1262         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1263         if (max_size < 0)
1264                 max_size = 0;
1265
1266         /*
1267          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1268          * it can accept at this offset
1269          * max is precomputed maximal io size
1270          */
1271         if (max_size && ti->type->merge)
1272                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1273         /*
1274          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1275          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1276          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1277          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1278          * just one page.
1279          */
1280         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1281
1282                 max_size = 0;
1283
1284 out_table:
1285         dm_table_put(map);
1286
1287 out:
1288         /*
1289          * Always allow an entire first page
1290          */
1291         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1292                 max_size = biovec->bv_len;
1293
1294         return max_size;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * The request function that just remaps the bio built up by
1299  * dm_merge_bvec.
1300  */
1301 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1302 {
1303         int rw = bio_data_dir(bio);
1304         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1305         int cpu;
1306
1307         down_read(&md->io_lock);
1308
1309         cpu = part_stat_lock();
1310         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1311         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1312         part_stat_unlock();
1313
1314         /*
1315          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1316          * we have to queue this io for later.
1317          */
1318         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1319             unlikely(bio_barrier(bio))) {
1320                 up_read(&md->io_lock);
1321
1322                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1323                     bio_rw(bio) == READA) {
1324                         bio_io_error(bio);
1325                         return 0;
1326                 }
1327
1328                 queue_io(md, bio);
1329
1330                 return 0;
1331         }
1332
1333         __split_and_process_bio(md, bio);
1334         up_read(&md->io_lock);
1335         return 0;
1336 }
1337
1338 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1339 {
1340         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1341
1342         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
1343                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1344                 return 0;
1345         }
1346
1347         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1348 }
1349
1350 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1351 {
1352         return blk_queue_stackable(md->queue);
1353 }
1354
1355 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1356 {
1357         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1358
1359         if (dm_request_based(md))
1360                 return dm_make_request(q, bio);
1361
1362         return _dm_request(q, bio);
1363 }
1364
1365 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1366 {
1367         int r;
1368
1369         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1370                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1371
1372         rq->start_time = jiffies;
1373         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1374         if (r)
1375                 dm_complete_request(rq, r);
1376 }
1377 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1378
1379 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1380 {
1381         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1382         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1383
1384         free_bio_info(info);
1385         bio_free(bio, md->bs);
1386 }
1387
1388 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1389                                  void *data)
1390 {
1391         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1392         struct mapped_device *md = tio->md;
1393         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1394
1395         if (!info)
1396                 return -ENOMEM;
1397
1398         info->orig = bio_orig;
1399         info->tio = tio;
1400         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1401         bio->bi_private = info;
1402         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1403
1404         return 0;
1405 }
1406
1407 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1408                        struct dm_rq_target_io *tio)
1409 {
1410         int r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1411                                   dm_rq_bio_constructor, tio);
1412
1413         if (r)
1414                 return r;
1415
1416         clone->cmd = rq->cmd;
1417         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1418         clone->sense = rq->sense;
1419         clone->buffer = rq->buffer;
1420         clone->end_io = end_clone_request;
1421         clone->end_io_data = tio;
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 static int dm_rq_flush_suspending(struct mapped_device *md)
1427 {
1428         return !md->suspend_rq.special;
1429 }
1430
1431 /*
1432  * Called with the queue lock held.
1433  */
1434 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1435 {
1436         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1437         struct dm_rq_target_io *tio;
1438         struct request *clone;
1439
1440         if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) {
1441                 if (dm_rq_flush_suspending(md))
1442                         return BLKPREP_OK;
1443                 else
1444                         /* The flush suspend was interrupted */
1445                         return BLKPREP_KILL;
1446         }
1447
1448         if (unlikely(rq->special)) {
1449                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1450                 return BLKPREP_KILL;
1451         }
1452
1453         tio = alloc_rq_tio(md); /* Only one for each original request */
1454         if (!tio)
1455                 /* -ENOMEM */
1456                 return BLKPREP_DEFER;
1457
1458         tio->md = md;
1459         tio->ti = NULL;
1460         tio->orig = rq;
1461         tio->error = 0;
1462         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1463
1464         clone = &tio->clone;
1465         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1466                 /* -ENOMEM */
1467                 free_rq_tio(tio);
1468                 return BLKPREP_DEFER;
1469         }
1470
1471         rq->special = clone;
1472         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1473
1474         return BLKPREP_OK;
1475 }
1476
1477 static void map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1478                         struct mapped_device *md)
1479 {
1480         int r;
1481         struct request *clone = rq->special;
1482         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1483
1484         /*
1485          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1486          * We can't rely on the reference count by device opener,
1487          * because the device may be closed during the request completion
1488          * when all bios are completed.
1489          * See the comment in rq_completed() too.
1490          */
1491         dm_get(md);
1492
1493         tio->ti = ti;
1494         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1495         switch (r) {
1496         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1497                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1498                 break;
1499         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1500                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1501                 dm_dispatch_request(clone);
1502                 break;
1503         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1504                 /* The target wants to requeue the I/O */
1505                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1506                 break;
1507         default:
1508                 if (r > 0) {
1509                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1510                         BUG();
1511                 }
1512
1513                 /* The target wants to complete the I/O */
1514                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1515                 break;
1516         }
1517 }
1518
1519 /*
1520  * q->request_fn for request-based dm.
1521  * Called with the queue lock held.
1522  */
1523 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1524 {
1525         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1526         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1527         struct dm_target *ti;
1528         struct request *rq;
1529
1530         /*
1531          * For noflush suspend, check blk_queue_stopped() to immediately
1532          * quit I/O dispatching.
1533          */
1534         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1535                 rq = blk_peek_request(q);
1536                 if (!rq)
1537                         goto plug_and_out;
1538
1539                 if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) { /* Flush suspend maker */
1540                         if (queue_in_flight(q))
1541                                 /* Not quiet yet.  Wait more */
1542                                 goto plug_and_out;
1543
1544                         /* This device should be quiet now */
1545                         __stop_queue(q);
1546                         blk_start_request(rq);
1547                         __blk_end_request_all(rq, 0);
1548                         wake_up(&md->wait);
1549                         goto out;
1550                 }
1551
1552                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1553                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1554                         goto plug_and_out;
1555
1556                 blk_start_request(rq);
1557                 spin_unlock(q->queue_lock);
1558                 map_request(ti, rq, md);
1559                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1560         }
1561
1562         goto out;
1563
1564 plug_and_out:
1565         if (!elv_queue_empty(q))
1566                 /* Some requests still remain, retry later */
1567                 blk_plug_device(q);
1568
1569 out:
1570         dm_table_put(map);
1571
1572         return;
1573 }
1574
1575 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1576 {
1577         return blk_lld_busy(q);
1578 }
1579 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1580
1581 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1582 {
1583         int r;
1584         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1585         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1586
1587         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1588                 r = 1;
1589         else
1590                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1591
1592         dm_table_put(map);
1593
1594         return r;
1595 }
1596
1597 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1598 {
1599         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1600         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1601
1602         if (map) {
1603                 if (dm_request_based(md))
1604                         generic_unplug_device(q);
1605
1606                 dm_table_unplug_all(map);
1607                 dm_table_put(map);
1608         }
1609 }
1610
1611 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1612 {
1613         int r = bdi_bits;
1614         struct mapped_device *md = congested_data;
1615         struct dm_table *map;
1616
1617         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1618                 map = dm_get_table(md);
1619                 if (map) {
1620                         /*
1621                          * Request-based dm cares about only own queue for
1622                          * the query about congestion status of request_queue
1623                          */
1624                         if (dm_request_based(md))
1625                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1626                                     bdi_bits;
1627                         else
1628                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1629
1630                         dm_table_put(map);
1631                 }
1632         }
1633
1634         return r;
1635 }
1636
1637 /*-----------------------------------------------------------------
1638  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1639  *---------------------------------------------------------------*/
1640 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1641
1642 static void free_minor(int minor)
1643 {
1644         spin_lock(&_minor_lock);
1645         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1646         spin_unlock(&_minor_lock);
1647 }
1648
1649 /*
1650  * See if the device with a specific minor # is free.
1651  */
1652 static int specific_minor(int minor)
1653 {
1654         int r, m;
1655
1656         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1657                 return -EINVAL;
1658
1659         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1660         if (!r)
1661                 return -ENOMEM;
1662
1663         spin_lock(&_minor_lock);
1664
1665         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1666                 r = -EBUSY;
1667                 goto out;
1668         }
1669
1670         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1671         if (r)
1672                 goto out;
1673
1674         if (m != minor) {
1675                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1676                 r = -EBUSY;
1677                 goto out;
1678         }
1679
1680 out:
1681         spin_unlock(&_minor_lock);
1682         return r;
1683 }
1684
1685 static int next_free_minor(int *minor)
1686 {
1687         int r, m;
1688
1689         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1690         if (!r)
1691                 return -ENOMEM;
1692
1693         spin_lock(&_minor_lock);
1694
1695         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1696         if (r)
1697                 goto out;
1698
1699         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1700                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1701                 r = -ENOSPC;
1702                 goto out;
1703         }
1704
1705         *minor = m;
1706
1707 out:
1708         spin_unlock(&_minor_lock);
1709         return r;
1710 }
1711
1712 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1713
1714 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1715
1716 /*
1717  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1718  */
1719 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1720 {
1721         int r;
1722         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1723         void *old_md;
1724
1725         if (!md) {
1726                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1727                 return NULL;
1728         }
1729
1730         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1731                 goto bad_module_get;
1732
1733         /* get a minor number for the dev */
1734         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1735                 r = next_free_minor(&minor);
1736         else
1737                 r = specific_minor(minor);
1738         if (r < 0)
1739                 goto bad_minor;
1740
1741         init_rwsem(&md->io_lock);
1742         mutex_init(&md->suspend_lock);
1743         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1744         rwlock_init(&md->map_lock);
1745         atomic_set(&md->holders, 1);
1746         atomic_set(&md->open_count, 0);
1747         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1748         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1749         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1750         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1751
1752         md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
1753         if (!md->queue)
1754                 goto bad_queue;
1755
1756         /*
1757          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1758          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
1759          * although we initialized the queue using blk_init_queue().
1760          * The type is decided at the first table loading time.
1761          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1762          * for request stacking support until then.
1763          *
1764          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1765          */
1766         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1767         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
1768         md->queue->queuedata = md;
1769         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1770         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1771         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1772         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1773         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1774         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1775         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
1776         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
1777         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
1778
1779         md->disk = alloc_disk(1);
1780         if (!md->disk)
1781                 goto bad_disk;
1782
1783         atomic_set(&md->pending, 0);
1784         init_waitqueue_head(&md->wait);
1785         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1786         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1787
1788         md->disk->major = _major;
1789         md->disk->first_minor = minor;
1790         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1791         md->disk->queue = md->queue;
1792         md->disk->private_data = md;
1793         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1794         add_disk(md->disk);
1795         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1796
1797         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1798         if (!md->wq)
1799                 goto bad_thread;
1800
1801         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1802         if (!md->bdev)
1803                 goto bad_bdev;
1804
1805         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1806         spin_lock(&_minor_lock);
1807         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1808         spin_unlock(&_minor_lock);
1809
1810         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1811
1812         return md;
1813
1814 bad_bdev:
1815         destroy_workqueue(md->wq);
1816 bad_thread:
1817         put_disk(md->disk);
1818 bad_disk:
1819         blk_cleanup_queue(md->queue);
1820 bad_queue:
1821         free_minor(minor);
1822 bad_minor:
1823         module_put(THIS_MODULE);
1824 bad_module_get:
1825         kfree(md);
1826         return NULL;
1827 }
1828
1829 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1830
1831 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1832 {
1833         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1834
1835         unlock_fs(md);
1836         bdput(md->bdev);
1837         destroy_workqueue(md->wq);
1838         if (md->tio_pool)
1839                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1840         if (md->io_pool)
1841                 mempool_destroy(md->io_pool);
1842         if (md->bs)
1843                 bioset_free(md->bs);
1844         blk_integrity_unregister(md->disk);
1845         del_gendisk(md->disk);
1846         free_minor(minor);
1847
1848         spin_lock(&_minor_lock);
1849         md->disk->private_data = NULL;
1850         spin_unlock(&_minor_lock);
1851
1852         put_disk(md->disk);
1853         blk_cleanup_queue(md->queue);
1854         module_put(THIS_MODULE);
1855         kfree(md);
1856 }
1857
1858 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1859 {
1860         struct dm_md_mempools *p;
1861
1862         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1863                 /* the md already has necessary mempools */
1864                 goto out;
1865
1866         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1867         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1868
1869         md->io_pool = p->io_pool;
1870         p->io_pool = NULL;
1871         md->tio_pool = p->tio_pool;
1872         p->tio_pool = NULL;
1873         md->bs = p->bs;
1874         p->bs = NULL;
1875
1876 out:
1877         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1878         dm_table_free_md_mempools(t);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Bind a table to the device.
1883  */
1884 static void event_callback(void *context)
1885 {
1886         unsigned long flags;
1887         LIST_HEAD(uevents);
1888         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1889
1890         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1891         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1892         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1893
1894         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1895
1896         atomic_inc(&md->event_nr);
1897         wake_up(&md->eventq);
1898 }
1899
1900 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1901 {
1902         set_capacity(md->disk, size);
1903
1904         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1905         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1906         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1907 }
1908
1909 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1910                   struct queue_limits *limits)
1911 {
1912         struct request_queue *q = md->queue;
1913         sector_t size;
1914         unsigned long flags;
1915
1916         size = dm_table_get_size(t);
1917
1918         /*
1919          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1920          */
1921         if (size != get_capacity(md->disk))
1922                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1923
1924         __set_size(md, size);
1925
1926         if (!size) {
1927                 dm_table_destroy(t);
1928                 return 0;
1929         }
1930
1931         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1932
1933         /*
1934          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1935          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1936          * I/O mapping before resume.
1937          * This must be done before setting the queue restrictions,
1938          * because request-based dm may be run just after the setting.
1939          */
1940         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
1941                 stop_queue(q);
1942
1943         __bind_mempools(md, t);
1944
1945         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1946         md->map = t;
1947         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1948         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1949
1950         return 0;
1951 }
1952
1953 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1954 {
1955         struct dm_table *map = md->map;
1956         unsigned long flags;
1957
1958         if (!map)
1959                 return;
1960
1961         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1962         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1963         md->map = NULL;
1964         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1965         dm_table_destroy(map);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Constructor for a new device.
1970  */
1971 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1972 {
1973         struct mapped_device *md;
1974
1975         md = alloc_dev(minor);
1976         if (!md)
1977                 return -ENXIO;
1978
1979         dm_sysfs_init(md);
1980
1981         *result = md;
1982         return 0;
1983 }
1984
1985 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1986 {
1987         struct mapped_device *md;
1988         unsigned minor = MINOR(dev);
1989
1990         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1991                 return NULL;
1992
1993         spin_lock(&_minor_lock);
1994
1995         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1996         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1997                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1998                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1999                 md = NULL;
2000                 goto out;
2001         }
2002
2003 out:
2004         spin_unlock(&_minor_lock);
2005
2006         return md;
2007 }
2008
2009 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2010 {
2011         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2012
2013         if (md)
2014                 dm_get(md);
2015
2016         return md;
2017 }
2018
2019 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2020 {
2021         return md->interface_ptr;
2022 }
2023
2024 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2025 {
2026         md->interface_ptr = ptr;
2027 }
2028
2029 void dm_get(struct mapped_device *md)
2030 {
2031         atomic_inc(&md->holders);
2032 }
2033
2034 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2035 {
2036         return md->name;
2037 }
2038 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2039
2040 void dm_put(struct mapped_device *md)
2041 {
2042         struct dm_table *map;
2043
2044         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2045
2046         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
2047                 map = dm_get_table(md);
2048                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
2049                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2050                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2051                 spin_unlock(&_minor_lock);
2052                 if (!dm_suspended(md)) {
2053                         dm_table_presuspend_targets(map);
2054                         dm_table_postsuspend_targets(map);
2055                 }
2056                 dm_sysfs_exit(md);
2057                 dm_table_put(map);
2058                 __unbind(md);
2059                 free_dev(md);
2060         }
2061 }
2062 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2063
2064 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2065 {
2066         int r = 0;
2067         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2068         struct request_queue *q = md->queue;
2069         unsigned long flags;
2070
2071         dm_unplug_all(md->queue);
2072
2073         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2074
2075         while (1) {
2076                 set_current_state(interruptible);
2077
2078                 smp_mb();
2079                 if (dm_request_based(md)) {
2080                         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2081                         if (!queue_in_flight(q) && blk_queue_stopped(q)) {
2082                                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2083                                 break;
2084                         }
2085                         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2086                 } else if (!atomic_read(&md->pending))
2087                         break;
2088
2089                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2090                     signal_pending(current)) {
2091                         r = -EINTR;
2092                         break;
2093                 }
2094
2095                 io_schedule();
2096         }
2097         set_current_state(TASK_RUNNING);
2098
2099         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2100
2101         return r;
2102 }
2103
2104 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2105 {
2106         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2107
2108         bio_init(&md->barrier_bio);
2109         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2110         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2111         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2112
2113         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2114 }
2115
2116 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2117 {
2118         md->barrier_error = 0;
2119
2120         dm_flush(md);
2121
2122         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2123                 __split_and_process_bio(md, bio);
2124                 dm_flush(md);
2125         }
2126
2127         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2128                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2129         else {
2130                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2131                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2132                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Process the deferred bios
2138  */
2139 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2140 {
2141         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2142                                                 work);
2143         struct bio *c;
2144
2145         down_write(&md->io_lock);
2146
2147         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2148                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2149                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2150                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2151
2152                 if (!c) {
2153                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2154                         break;
2155                 }
2156
2157                 up_write(&md->io_lock);
2158
2159                 if (dm_request_based(md))
2160                         generic_make_request(c);
2161                 else {
2162                         if (bio_barrier(c))
2163                                 process_barrier(md, c);
2164                         else
2165                                 __split_and_process_bio(md, c);
2166                 }
2167
2168                 down_write(&md->io_lock);
2169         }
2170
2171         up_write(&md->io_lock);
2172 }
2173
2174 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2175 {
2176         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2177         smp_mb__after_clear_bit();
2178         queue_work(md->wq, &md->work);
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Swap in a new table (destroying old one).
2183  */
2184 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2185 {
2186         struct queue_limits limits;
2187         int r = -EINVAL;
2188
2189         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2190
2191         /* device must be suspended */
2192         if (!dm_suspended(md))
2193                 goto out;
2194
2195         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2196         if (r)
2197                 goto out;
2198
2199         /* cannot change the device type, once a table is bound */
2200         if (md->map &&
2201             (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
2202                 DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
2203                 goto out;
2204         }
2205
2206         /*
2207          * It is enought that blk_queue_ordered() is called only once when
2208          * the first bio-based table is bound.
2209          *
2210          * This setting should be moved to alloc_dev() when request-based dm
2211          * supports barrier.
2212          */
2213         if (!md->map && dm_table_bio_based(table))
2214                 blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
2215
2216         __unbind(md);
2217         r = __bind(md, table, &limits);
2218
2219 out:
2220         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2221         return r;
2222 }
2223
2224 static void dm_rq_invalidate_suspend_marker(struct mapped_device *md)
2225 {
2226         md->suspend_rq.special = (void *)0x1;
2227 }
2228
2229 static void dm_rq_abort_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2230 {
2231         struct request_queue *q = md->queue;
2232         unsigned long flags;
2233
2234         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2235         if (!noflush)
2236                 dm_rq_invalidate_suspend_marker(md);
2237         __start_queue(q);
2238         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2239 }
2240
2241 static void dm_rq_start_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2242 {
2243         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2244         struct request_queue *q = md->queue;
2245
2246         if (noflush)
2247                 stop_queue(q);
2248         else {
2249                 blk_rq_init(q, rq);
2250                 blk_insert_request(q, rq, 0, NULL);
2251         }
2252 }
2253
2254 static int dm_rq_suspend_available(struct mapped_device *md, int noflush)
2255 {
2256         int r = 1;
2257         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2258         struct request_queue *q = md->queue;
2259         unsigned long flags;
2260
2261         if (noflush)
2262                 return r;
2263
2264         /* The marker must be protected by queue lock if it is in use */
2265         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2266         if (unlikely(rq->ref_count)) {
2267                 /*
2268                  * This can happen, when the previous flush suspend was
2269                  * interrupted, the marker is still in the queue and
2270                  * this flush suspend has been invoked, because we don't
2271                  * remove the marker at the time of suspend interruption.
2272                  * We have only one marker per mapped_device, so we can't
2273                  * start another flush suspend while it is in use.
2274                  */
2275                 BUG_ON(!rq->special); /* The marker should be invalidated */
2276                 DMWARN("Invalidating the previous flush suspend is still in"
2277                        " progress.  Please retry later.");
2278                 r = 0;
2279         }
2280         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2281
2282         return r;
2283 }
2284
2285 /*
2286  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2287  * device.
2288  */
2289 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2290 {
2291         int r;
2292
2293         WARN_ON(md->frozen_sb);
2294
2295         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2296         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2297                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2298                 md->frozen_sb = NULL;
2299                 return r;
2300         }
2301
2302         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2303
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2308 {
2309         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2310                 return;
2311
2312         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2313         md->frozen_sb = NULL;
2314         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2315 }
2316
2317 /*
2318  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2319  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2320  * the background.  Before the table can be swapped with
2321  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2322  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2323  */
2324 /*
2325  * Suspend mechanism in request-based dm.
2326  *
2327  * After the suspend starts, further incoming requests are kept in
2328  * the request_queue and deferred.
2329  * Remaining requests in the request_queue at the start of suspend are flushed
2330  * if it is flush suspend.
2331  * The suspend completes when the following conditions have been satisfied,
2332  * so wait for it:
2333  *    1. q->in_flight is 0 (which means no in_flight request)
2334  *    2. queue has been stopped (which means no request dispatching)
2335  *
2336  *
2337  * Noflush suspend
2338  * ---------------
2339  * Noflush suspend doesn't need to dispatch remaining requests.
2340  * So stop the queue immediately.  Then, wait for all in_flight requests
2341  * to be completed or requeued.
2342  *
2343  * To abort noflush suspend, start the queue.
2344  *
2345  *
2346  * Flush suspend
2347  * -------------
2348  * Flush suspend needs to dispatch remaining requests.  So stop the queue
2349  * after the remaining requests are completed. (Requeued request must be also
2350  * re-dispatched and completed.  Until then, we can't stop the queue.)
2351  *
2352  * During flushing the remaining requests, further incoming requests are also
2353  * inserted to the same queue.  To distinguish which requests are to be
2354  * flushed, we insert a marker request to the queue at the time of starting
2355  * flush suspend, like a barrier.
2356  * The dispatching is blocked when the marker is found on the top of the queue.
2357  * And the queue is stopped when all in_flight requests are completed, since
2358  * that means the remaining requests are completely flushed.
2359  * Then, the marker is removed from the queue.
2360  *
2361  * To abort flush suspend, we also need to take care of the marker, not only
2362  * starting the queue.
2363  * We don't remove the marker forcibly from the queue since it's against
2364  * the block-layer manner.  Instead, we put a invalidated mark on the marker.
2365  * When the invalidated marker is found on the top of the queue, it is
2366  * immediately removed from the queue, so it doesn't block dispatching.
2367  * Because we have only one marker per mapped_device, we can't start another
2368  * flush suspend until the invalidated marker is removed from the queue.
2369  * So fail and return with -EBUSY in such a case.
2370  */
2371 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2372 {
2373         struct dm_table *map = NULL;
2374         int r = 0;
2375         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2376         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2377
2378         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2379
2380         if (dm_suspended(md)) {
2381                 r = -EINVAL;
2382                 goto out_unlock;
2383         }
2384
2385         if (dm_request_based(md) && !dm_rq_suspend_available(md, noflush)) {
2386                 r = -EBUSY;
2387                 goto out_unlock;
2388         }
2389
2390         map = dm_get_table(md);
2391
2392         /*
2393          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2394          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2395          */
2396         if (noflush)
2397                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2398
2399         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2400         dm_table_presuspend_targets(map);
2401
2402         /*
2403          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
2404          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
2405          */
2406         if (!noflush && do_lockfs) {
2407                 r = lock_fs(md);
2408                 if (r)
2409                         goto out;
2410         }
2411
2412         /*
2413          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2414          * to target drivers i.e. no one may be executing
2415          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2416          * dm_wq_work.
2417          *
2418          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2419          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2420          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2421          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2422          *
2423          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2424          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2425          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2426          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2427          */
2428         down_write(&md->io_lock);
2429         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2430         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2431         up_write(&md->io_lock);
2432
2433         flush_workqueue(md->wq);
2434
2435         if (dm_request_based(md))
2436                 dm_rq_start_suspend(md, noflush);
2437
2438         /*
2439          * At this point no more requests are entering target request routines.
2440          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2441          * to finish.
2442          */
2443         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2444
2445         down_write(&md->io_lock);
2446         if (noflush)
2447                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2448         up_write(&md->io_lock);
2449
2450         /* were we interrupted ? */
2451         if (r < 0) {
2452                 dm_queue_flush(md);
2453
2454                 if (dm_request_based(md))
2455                         dm_rq_abort_suspend(md, noflush);
2456
2457                 unlock_fs(md);
2458                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2459         }
2460
2461         /*
2462          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2463          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2464          * requests are being added to md->deferred list.
2465          */
2466
2467         dm_table_postsuspend_targets(map);
2468
2469         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2470
2471 out:
2472         dm_table_put(map);
2473
2474 out_unlock:
2475         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2476         return r;
2477 }
2478
2479 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2480 {
2481         int r = -EINVAL;
2482         struct dm_table *map = NULL;
2483
2484         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2485         if (!dm_suspended(md))
2486                 goto out;
2487
2488         map = dm_get_table(md);
2489         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2490                 goto out;
2491
2492         r = dm_table_resume_targets(map);
2493         if (r)
2494                 goto out;
2495
2496         dm_queue_flush(md);
2497
2498         /*
2499          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2500          * so that mapping of targets can work correctly.
2501          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2502          */
2503         if (dm_request_based(md))
2504                 start_queue(md->queue);
2505
2506         unlock_fs(md);
2507
2508         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2509
2510         dm_table_unplug_all(map);
2511         r = 0;
2512 out:
2513         dm_table_put(map);
2514         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2515
2516         return r;
2517 }
2518
2519 /*-----------------------------------------------------------------
2520  * Event notification.
2521  *---------------------------------------------------------------*/
2522 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2523                        unsigned cookie)
2524 {
2525         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2526         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2527
2528         if (!cookie)
2529                 kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2530         else {
2531                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2532                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2533                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
2534         }
2535 }
2536
2537 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2538 {
2539         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2540 }
2541
2542 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2543 {
2544         return atomic_read(&md->event_nr);
2545 }
2546
2547 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2548 {
2549         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2550                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2551 }
2552
2553 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2554 {
2555         unsigned long flags;
2556
2557         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2558         list_add(elist, &md->uevent_list);
2559         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2560 }
2561
2562 /*
2563  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2564  * count on 'md'.
2565  */
2566 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2567 {
2568         return md->disk;
2569 }
2570
2571 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2572 {
2573         return &md->kobj;
2574 }
2575
2576 /*
2577  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2578  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2579  */
2580 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2581 {
2582         struct mapped_device *md;
2583
2584         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2585         if (&md->kobj != kobj)
2586                 return NULL;
2587
2588         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2589             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
2590                 return NULL;
2591
2592         dm_get(md);
2593         return md;
2594 }
2595
2596 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
2597 {
2598         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2599 }
2600
2601 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2602 {
2603         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
2604         int r = __noflush_suspending(md);
2605
2606         dm_put(md);
2607
2608         return r;
2609 }
2610 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2611
2612 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2613 {
2614         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2615
2616         if (!pools)
2617                 return NULL;
2618
2619         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2620                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2621                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2622         if (!pools->io_pool)
2623                 goto free_pools_and_out;
2624
2625         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2626                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2627                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2628         if (!pools->tio_pool)
2629                 goto free_io_pool_and_out;
2630
2631         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2632                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2633         if (!pools->bs)
2634                 goto free_tio_pool_and_out;
2635
2636         return pools;
2637
2638 free_tio_pool_and_out:
2639         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2640
2641 free_io_pool_and_out:
2642         mempool_destroy(pools->io_pool);
2643
2644 free_pools_and_out:
2645         kfree(pools);
2646
2647         return NULL;
2648 }
2649
2650 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2651 {
2652         if (!pools)
2653                 return;
2654
2655         if (pools->io_pool)
2656                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2657
2658         if (pools->tio_pool)
2659                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2660
2661         if (pools->bs)
2662                 bioset_free(pools->bs);
2663
2664         kfree(pools);
2665 }
2666
2667 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2668         .open = dm_blk_open,
2669         .release = dm_blk_close,
2670         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2671         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2672         .owner = THIS_MODULE
2673 };
2674
2675 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2676
2677 /*
2678  * module hooks
2679  */
2680 module_init(dm_init);
2681 module_exit(dm_exit);
2682
2683 module_param(major, uint, 0);
2684 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2685 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2686 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2687 MODULE_LICENSE("GPL");