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 #ifdef CONFIG_PRINTK
  29 /*
  30  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
  31  */
  32 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
  33                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
  34                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
  35 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
  36 #endif
  37
  38 /*
  39  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  40  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  41  */
  42 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  43 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  44
  45 static const char *_name = DM_NAME;
  46
  47 static unsigned int major = 0;
  48 static unsigned int _major = 0;
  49
  50 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  51
  52 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  53 /*
  54  * For bio-based dm.
  55  * One of these is allocated per bio.
  56  */
  57 struct dm_io {
  58         struct mapped_device *md;
  59         int error;
  60         atomic_t io_count;
  61         struct bio *bio;
  62         unsigned long start_time;
  63         spinlock_t endio_lock;
  64 };
  65
  66 /*
  67  * For bio-based dm.
  68  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  69  * this will be simplified out one day.
  70  */
  71 struct dm_target_io {
  72         struct dm_io *io;
  73         struct dm_target *ti;
  74         union map_info info;
  75 };
  76
  77 /*
  78  * For request-based dm.
  79  * One of these is allocated per request.
  80  */
  81 struct dm_rq_target_io {
  82         struct mapped_device *md;
  83         struct dm_target *ti;
  84         struct request *orig, clone;
  85         int error;
  86         union map_info info;
  87 };
  88
  89 /*
  90  * For request-based dm.
  91  * One of these is allocated per bio.
  92  */
  93 struct dm_rq_clone_bio_info {
  94         struct bio *orig;
  95         struct dm_rq_target_io *tio;
  96 };
  97
  98 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  99 {
 100         if (bio && bio->bi_private)
 101                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
 102         return NULL;
 103 }
 104
 105 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
 106 {
 107         if (rq && rq->end_io_data)
 108                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
 109         return NULL;
 110 }
 111 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
 112
 113 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 114
 115 /*
 116  * Bits for the md->flags field.
 117  */
 118 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
 119 #define DMF_SUSPENDED 1
 120 #define DMF_FROZEN 2
 121 #define DMF_FREEING 3
 122 #define DMF_DELETING 4
 123 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 124 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
 125
 126 /*
 127  * Work processed by per-device workqueue.
 128  */
 129 struct mapped_device {
 130         struct rw_semaphore io_lock;
 131         struct mutex suspend_lock;
 132         rwlock_t map_lock;
 133         atomic_t holders;
 134         atomic_t open_count;
 135
 136         unsigned long flags;
 137
 138         struct request_queue *queue;
 139         unsigned type;
 140         /* Protect queue and type against concurrent access. */
 141         struct mutex type_lock;
 142
 143         struct target_type *immutable_target_type;
 144
 145         struct gendisk *disk;
 146         char name[16];
 147
 148         void *interface_ptr;
 149
 150         /*
 151          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 152          */
 153         atomic_t pending[2];
 154         wait_queue_head_t wait;
 155         struct work_struct work;
 156         struct bio_list deferred;
 157         spinlock_t deferred_lock;
 158
 159         /*
 160          * Processing queue (flush)
 161          */
 162         struct workqueue_struct *wq;
 163
 164         /*
 165          * The current mapping.
 166          */
 167         struct dm_table *map;
 168
 169         /*
 170          * io objects are allocated from here.
 171          */
 172         mempool_t *io_pool;
 173         mempool_t *tio_pool;
 174
 175         struct bio_set *bs;
 176
 177         /*
 178          * Event handling.
 179          */
 180         atomic_t event_nr;
 181         wait_queue_head_t eventq;
 182         atomic_t uevent_seq;
 183         struct list_head uevent_list;
 184         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
 185
 186         /*
 187          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 188          */
 189         struct super_block *frozen_sb;
 190         struct block_device *bdev;
 191
 192         /* forced geometry settings */
 193         struct hd_geometry geometry;
 194
 195         /* sysfs handle */
 196         struct kobject kobj;
 197
 198         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
 199         struct bio flush_bio;
 200 };
 201
 202 /*
 203  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
 204  */
 205 struct dm_md_mempools {
 206         mempool_t *io_pool;
 207         mempool_t *tio_pool;
 208         struct bio_set *bs;
 209 };
 210
 211 #define MIN_IOS 256
 212 static struct kmem_cache *_io_cache;
 213 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 214 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 215 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 216
 217 static int __init local_init(void)
 218 {
 219         int r = -ENOMEM;
 220
 221         /* allocate a slab for the dm_ios */
 222         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 223         if (!_io_cache)
 224                 return r;
 225
 226         /* allocate a slab for the target ios */
 227         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 228         if (!_tio_cache)
 229                 goto out_free_io_cache;
 230
 231         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 232         if (!_rq_tio_cache)
 233                 goto out_free_tio_cache;
 234
 235         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 236         if (!_rq_bio_info_cache)
 237                 goto out_free_rq_tio_cache;
 238
 239         r = dm_uevent_init();
 240         if (r)
 241                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 242
 243         _major = major;
 244         r = register_blkdev(_major, _name);
 245         if (r < 0)
 246                 goto out_uevent_exit;
 247
 248         if (!_major)
 249                 _major = r;
 250
 251         return 0;
 252
 253 out_uevent_exit:
 254         dm_uevent_exit();
 255 out_free_rq_bio_info_cache:
 256         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 257 out_free_rq_tio_cache:
 258         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 259 out_free_tio_cache:
 260         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 261 out_free_io_cache:
 262         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 263
 264         return r;
 265 }
 266
 267 static void local_exit(void)
 268 {
 269         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 270         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 271         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 272         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 273         unregister_blkdev(_major, _name);
 274         dm_uevent_exit();
 275
 276         _major = 0;
 277
 278         DMINFO("cleaned up");
 279 }
 280
 281 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 282         local_init,
 283         dm_target_init,
 284         dm_linear_init,
 285         dm_stripe_init,
 286         dm_io_init,
 287         dm_kcopyd_init,
 288         dm_interface_init,
 289 };
 290
 291 static void (*_exits[])(void) = {
 292         local_exit,
 293         dm_target_exit,
 294         dm_linear_exit,
 295         dm_stripe_exit,
 296         dm_io_exit,
 297         dm_kcopyd_exit,
 298         dm_interface_exit,
 299 };
 300
 301 static int __init dm_init(void)
 302 {
 303         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 304
 305         int r, i;
 306
 307         for (i = 0; i < count; i++) {
 308                 r = _inits[i]();
 309                 if (r)
 310                         goto bad;
 311         }
 312
 313         return 0;
 314
 315       bad:
 316         while (i--)
 317                 _exits[i]();
 318
 319         return r;
 320 }
 321
 322 static void __exit dm_exit(void)
 323 {
 324         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 325
 326         while (i--)
 327                 _exits[i]();
 328
 329         /*
 330          * Should be empty by this point.
 331          */
 332         idr_remove_all(&_minor_idr);
 333         idr_destroy(&_minor_idr);
 334 }
 335
 336 /*
 337  * Block device functions
 338  */
 339 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 340 {
 341         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 342 }
 343
 344 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 345 {
 346         struct mapped_device *md;
 347
 348         spin_lock(&_minor_lock);
 349
 350         md = bdev->bd_disk->private_data;
 351         if (!md)
 352                 goto out;
 353
 354         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 355             dm_deleting_md(md)) {
 356                 md = NULL;
 357                 goto out;
 358         }
 359
 360         dm_get(md);
 361         atomic_inc(&md->open_count);
 362
 363 out:
 364         spin_unlock(&_minor_lock);
 365
 366         return md ? 0 : -ENXIO;
 367 }
 368
 369 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 370 {
 371         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 372
 373         spin_lock(&_minor_lock);
 374
 375         atomic_dec(&md->open_count);
 376         dm_put(md);
 377
 378         spin_unlock(&_minor_lock);
 379
 380         return 0;
 381 }
 382
 383 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 384 {
 385         return atomic_read(&md->open_count);
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 390  */
 391 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 392 {
 393         int r = 0;
 394
 395         spin_lock(&_minor_lock);
 396
 397         if (dm_open_count(md))
 398                 r = -EBUSY;
 399         else
 400                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 401
 402         spin_unlock(&_minor_lock);
 403
 404         return r;
 405 }
 406
 407 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 408 {
 409         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 410
 411         return dm_get_geometry(md, geo);
 412 }
 413
 414 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 415                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 416 {
 417         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 418         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
 419         struct dm_target *tgt;
 420         int r = -ENOTTY;
 421
 422         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 423                 goto out;
 424
 425         /* We only support devices that have a single target */
 426         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 427                 goto out;
 428
 429         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 430
 431         if (dm_suspended_md(md)) {
 432                 r = -EAGAIN;
 433                 goto out;
 434         }
 435
 436         if (tgt->type->ioctl)
 437                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 438
 439 out:
 440         dm_table_put(map);
 441
 442         return r;
 443 }
 444
 445 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 446 {
 447         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 448 }
 449
 450 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 451 {
 452         mempool_free(io, md->io_pool);
 453 }
 454
 455 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 456 {
 457         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 458 }
 459
 460 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
 461                                             gfp_t gfp_mask)
 462 {
 463         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
 464 }
 465
 466 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
 467 {
 468         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
 469 }
 470
 471 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
 472 {
 473         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
 474 }
 475
 476 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
 477 {
 478         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
 479 }
 480
 481 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
 482 {
 483         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
 484                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 485 }
 486
 487 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 488 {
 489         struct mapped_device *md = io->md;
 490         int cpu;
 491         int rw = bio_data_dir(io->bio);
 492
 493         io->start_time = jiffies;
 494
 495         cpu = part_stat_lock();
 496         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 497         part_stat_unlock();
 498         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
 499                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
 500 }
 501
 502 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 503 {
 504         struct mapped_device *md = io->md;
 505         struct bio *bio = io->bio;
 506         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 507         int pending, cpu;
 508         int rw = bio_data_dir(bio);
 509
 510         cpu = part_stat_lock();
 511         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 512         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 513         part_stat_unlock();
 514
 515         /*
 516          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 517          * a flush.
 518          */
 519         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
 520         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
 521         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 522
 523         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 524         if (!pending)
 525                 wake_up(&md->wait);
 526 }
 527
 528 /*
 529  * Add the bio to the list of deferred io.
 530  */
 531 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 532 {
 533         unsigned long flags;
 534
 535         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 536         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 537         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 538         queue_work(md->wq, &md->work);
 539 }
 540
 541 /*
 542  * Everyone (including functions in this file), should use this
 543  * function to access the md->map field, and make sure they call
 544  * dm_table_put() when finished.
 545  */
 546 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
 547 {
 548         struct dm_table *t;
 549         unsigned long flags;
 550
 551         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
 552         t = md->map;
 553         if (t)
 554                 dm_table_get(t);
 555         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
 556
 557         return t;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * Get the geometry associated with a dm device
 562  */
 563 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 564 {
 565         *geo = md->geometry;
 566
 567         return 0;
 568 }
 569
 570 /*
 571  * Set the geometry of a device.
 572  */
 573 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 574 {
 575         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 576
 577         if (geo->start > sz) {
 578                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 579                 return -EINVAL;
 580         }
 581
 582         md->geometry = *geo;
 583
 584         return 0;
 585 }
 586
 587 /*-----------------------------------------------------------------
 588  * CRUD START:
 589  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 590  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 591  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 592  *   interests of getting something for people to use I give
 593  *   you this clearly demarcated crap.
 594  *---------------------------------------------------------------*/
 595
 596 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 597 {
 598         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 599 }
 600
 601 /*
 602  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 603  * cloned into, completing the original io if necc.
 604  */
 605 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 606 {
 607         unsigned long flags;
 608         int io_error;
 609         struct bio *bio;
 610         struct mapped_device *md = io->md;
 611
 612         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 613         if (unlikely(error)) {
 614                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
 615                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 616                         io->error = error;
 617                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
 618         }
 619
 620         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 621                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 622                         /*
 623                          * Target requested pushing back the I/O.
 624                          */
 625                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 626                         if (__noflush_suspending(md))
 627                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
 628                         else
 629                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 630                                 io->error = -EIO;
 631                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 632                 }
 633
 634                 io_error = io->error;
 635                 bio = io->bio;
 636                 end_io_acct(io);
 637                 free_io(md, io);
 638
 639                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
 640                         return;
 641
 642                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
 643                         /*
 644                          * Preflush done for flush with data, reissue
 645                          * without REQ_FLUSH.
 646                          */
 647                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
 648                         queue_io(md, bio);
 649                 } else {
 650                         /* done with normal IO or empty flush */
 651                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
 652                         bio_endio(bio, io_error);
 653                 }
 654         }
 655 }
 656
 657 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 658 {
 659         int r = 0;
 660         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 661         struct dm_io *io = tio->io;
 662         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 663         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 664
 665         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 666                 error = -EIO;
 667
 668         if (endio) {
 669                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 670                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 671                         /*
 672                          * error and requeue request are handled
 673                          * in dec_pending().
 674                          */
 675                         error = r;
 676                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 677                         /* The target will handle the io */
 678                         return;
 679                 else if (r) {
 680                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 681                         BUG();
 682                 }
 683         }
 684
 685         /*
 686          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 687          */
 688         bio->bi_private = md->bs;
 689
 690         free_tio(md, tio);
 691         bio_put(bio);
 692         dec_pending(io, error);
 693 }
 694
 695 /*
 696  * Partial completion handling for request-based dm
 697  */
 698 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
 699 {
 700         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
 701         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
 702         struct bio *bio = info->orig;
 703         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
 704
 705         bio_put(clone);
 706
 707         if (tio->error)
 708                 /*
 709                  * An error has already been detected on the request.
 710                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
 711                  * the remainder.
 712                  */
 713                 return;
 714         else if (error) {
 715                 /*
 716                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
 717                  * The error handling decision is made by the target driver,
 718                  * when the request is completed.
 719                  */
 720                 tio->error = error;
 721                 return;
 722         }
 723
 724         /*
 725          * I/O for the bio successfully completed.
 726          * Notice the data completion to the upper layer.
 727          */
 728
 729         /*
 730          * bios are processed from the head of the list.
 731          * So the completing bio should always be rq->bio.
 732          * If it's not, something wrong is happening.
 733          */
 734         if (tio->orig->bio != bio)
 735                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
 736
 737         /*
 738          * Update the original request.
 739          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
 740          * the original request before the clone, and break the ordering.
 741          */
 742         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
 743 }
 744
 745 /*
 746  * Don't touch any member of the md after calling this function because
 747  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
 748  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
 749  */
 750 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
 751 {
 752         atomic_dec(&md->pending[rw]);
 753
 754         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 755         if (!md_in_flight(md))
 756                 wake_up(&md->wait);
 757
 758         /*
 759          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
 760          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
 761          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
 762          * queue lock again.
 763          */
 764         if (run_queue)
 765                 blk_run_queue_async(md->queue);
 766
 767         /*
 768          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
 769          */
 770         dm_put(md);
 771 }
 772
 773 static void free_rq_clone(struct request *clone)
 774 {
 775         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 776
 777         blk_rq_unprep_clone(clone);
 778         free_rq_tio(tio);
 779 }
 780
 781 /*
 782  * Complete the clone and the original request.
 783  * Must be called without queue lock.
 784  */
 785 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
 786 {
 787         int rw = rq_data_dir(clone);
 788         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 789         struct mapped_device *md = tio->md;
 790         struct request *rq = tio->orig;
 791
 792         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
 793                 rq->errors = clone->errors;
 794                 rq->resid_len = clone->resid_len;
 795
 796                 if (rq->sense)
 797                         /*
 798                          * We are using the sense buffer of the original
 799                          * request.
 800                          * So setting the length of the sense data is enough.
 801                          */
 802                         rq->sense_len = clone->sense_len;
 803         }
 804
 805         free_rq_clone(clone);
 806         blk_end_request_all(rq, error);
 807         rq_completed(md, rw, true);
 808 }
 809
 810 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
 811 {
 812         struct request *clone = rq->special;
 813
 814         rq->special = NULL;
 815         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
 816
 817         free_rq_clone(clone);
 818 }
 819
 820 /*
 821  * Requeue the original request of a clone.
 822  */
 823 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
 824 {
 825         int rw = rq_data_dir(clone);
 826         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 827         struct mapped_device *md = tio->md;
 828         struct request *rq = tio->orig;
 829         struct request_queue *q = rq->q;
 830         unsigned long flags;
 831
 832         dm_unprep_request(rq);
 833
 834         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 835         blk_requeue_request(q, rq);
 836         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 837
 838         rq_completed(md, rw, 0);
 839 }
 840 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
 841
 842 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
 843 {
 844         blk_stop_queue(q);
 845 }
 846
 847 static void stop_queue(struct request_queue *q)
 848 {
 849         unsigned long flags;
 850
 851         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 852         __stop_queue(q);
 853         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 854 }
 855
 856 static void __start_queue(struct request_queue *q)
 857 {
 858         if (blk_queue_stopped(q))
 859                 blk_start_queue(q);
 860 }
 861
 862 static void start_queue(struct request_queue *q)
 863 {
 864         unsigned long flags;
 865
 866         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 867         __start_queue(q);
 868         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 869 }
 870
 871 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
 872 {
 873         int r = error;
 874         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 875         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
 876
 877         if (tio->ti) {
 878                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
 879
 880                 if (mapped && rq_end_io)
 881                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
 882         }
 883
 884         if (r <= 0)
 885                 /* The target wants to complete the I/O */
 886                 dm_end_request(clone, r);
 887         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 888                 /* The target will handle the I/O */
 889                 return;
 890         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 891                 /* The target wants to requeue the I/O */
 892                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
 893         else {
 894                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 895                 BUG();
 896         }
 897 }
 898
 899 /*
 900  * Request completion handler for request-based dm
 901  */
 902 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
 903 {
 904         bool mapped = true;
 905         struct request *clone = rq->completion_data;
 906         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 907
 908         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
 909                 mapped = false;
 910
 911         dm_done(clone, tio->error, mapped);
 912 }
 913
 914 /*
 915  * Complete the clone and the original request with the error status
 916  * through softirq context.
 917  */
 918 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
 919 {
 920         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 921         struct request *rq = tio->orig;
 922
 923         tio->error = error;
 924         rq->completion_data = clone;
 925         blk_complete_request(rq);
 926 }
 927
 928 /*
 929  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
 930  * through softirq context.
 931  * Target's rq_end_io() function isn't called.
 932  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
 933  */
 934 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
 935 {
 936         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 937         struct request *rq = tio->orig;
 938
 939         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
 940         dm_complete_request(clone, error);
 941 }
 942 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
 943
 944 /*
 945  * Called with the queue lock held
 946  */
 947 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
 948 {
 949         /*
 950          * For just cleaning up the information of the queue in which
 951          * the clone was dispatched.
 952          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
 953          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
 954          */
 955         __blk_put_request(clone->q, clone);
 956
 957         /*
 958          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
 959          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
 960          *     - another request may be submitted by the upper level driver
 961          *       of the stacking during the completion
 962          *     - the submission which requires queue lock may be done
 963          *       against this queue
 964          */
 965         dm_complete_request(clone, error);
 966 }
 967
 968 /*
 969  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
 970  * target boundary.
 971  */
 972 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 973 {
 974         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
 975
 976         return ti->len - target_offset;
 977 }
 978
 979 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 980 {
 981         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
 982
 983         /*
 984          * Does the target need to split even further ?
 985          */
 986         if (ti->split_io) {
 987                 sector_t boundary;
 988                 sector_t offset = dm_target_offset(ti, sector);
 989                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 990                            - offset;
 991                 if (len > boundary)
 992                         len = boundary;
 993         }
 994
 995         return len;
 996 }
 997
 998 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 999                       struct dm_target_io *tio)
1000 {
1001         int r;
1002         sector_t sector;
1003         struct mapped_device *md;
1004
1005         clone->bi_end_io = clone_endio;
1006         clone->bi_private = tio;
1007
1008         /*
1009          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1010          * anything, the target has assumed ownership of
1011          * this io.
1012          */
1013         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1014         sector = clone->bi_sector;
1015         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1016         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1017                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1018
1019                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1020                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1021
1022                 generic_make_request(clone);
1023         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1024                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1025                 md = tio->io->md;
1026                 dec_pending(tio->io, r);
1027                 /*
1028                  * Store bio_set for cleanup.
1029                  */
1030                 clone->bi_private = md->bs;
1031                 bio_put(clone);
1032                 free_tio(md, tio);
1033         } else if (r) {
1034                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1035                 BUG();
1036         }
1037 }
1038
1039 struct clone_info {
1040         struct mapped_device *md;
1041         struct dm_table *map;
1042         struct bio *bio;
1043         struct dm_io *io;
1044         sector_t sector;
1045         sector_t sector_count;
1046         unsigned short idx;
1047 };
1048
1049 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1050 {
1051         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1052
1053         bio_free(bio, bs);
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1058  */
1059 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1060                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1061                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1062 {
1063         struct bio *clone;
1064         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1065
1066         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1067         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1068         *clone->bi_io_vec = *bv;
1069
1070         clone->bi_sector = sector;
1071         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1072         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1073         clone->bi_vcnt = 1;
1074         clone->bi_size = to_bytes(len);
1075         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1076         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1077         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1078
1079         if (bio_integrity(bio)) {
1080                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1081                 bio_integrity_trim(clone,
1082                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1083         }
1084
1085         return clone;
1086 }
1087
1088 /*
1089  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1090  */
1091 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1092                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1093                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1094 {
1095         struct bio *clone;
1096
1097         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1098         __bio_clone(clone, bio);
1099         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1100         clone->bi_sector = sector;
1101         clone->bi_idx = idx;
1102         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1103         clone->bi_size = to_bytes(len);
1104         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1105
1106         if (bio_integrity(bio)) {
1107                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1108
1109                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1110                         bio_integrity_trim(clone,
1111                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1112         }
1113
1114         return clone;
1115 }
1116
1117 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1118                                       struct dm_target *ti)
1119 {
1120         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1121
1122         tio->io = ci->io;
1123         tio->ti = ti;
1124         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1125
1126         return tio;
1127 }
1128
1129 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1130                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1131 {
1132         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1133         struct bio *clone;
1134
1135         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1136
1137         /*
1138          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1139          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1140          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1141          */
1142         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, ci->bio->bi_max_vecs, ci->md->bs);
1143         __bio_clone(clone, ci->bio);
1144         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1145         if (len) {
1146                 clone->bi_sector = ci->sector;
1147                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1148         }
1149
1150         __map_bio(ti, clone, tio);
1151 }
1152
1153 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1154                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1155 {
1156         unsigned request_nr;
1157
1158         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1159                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1160 }
1161
1162 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1163 {
1164         unsigned target_nr = 0;
1165         struct dm_target *ti;
1166
1167         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1168         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1169                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1170
1171         return 0;
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Perform all io with a single clone.
1176  */
1177 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1178 {
1179         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1180         struct dm_target_io *tio;
1181
1182         tio = alloc_tio(ci, ti);
1183         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1184                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1185                           ci->md->bs);
1186         __map_bio(ti, clone, tio);
1187         ci->sector_count = 0;
1188 }
1189
1190 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1191 {
1192         struct dm_target *ti;
1193         sector_t len;
1194
1195         do {
1196                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1197                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1198                         return -EIO;
1199
1200                 /*
1201                  * Even though the device advertised discard support,
1202                  * that does not mean every target supports it, and
1203                  * reconfiguration might also have changed that since the
1204                  * check was performed.
1205                  */
1206                 if (!ti->num_discard_requests)
1207                         return -EOPNOTSUPP;
1208
1209                 len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1210
1211                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1212
1213                 ci->sector += len;
1214         } while (ci->sector_count -= len);
1215
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1220 {
1221         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1222         struct dm_target *ti;
1223         sector_t len = 0, max;
1224         struct dm_target_io *tio;
1225
1226         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1227                 return __clone_and_map_discard(ci);
1228
1229         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1230         if (!dm_target_is_valid(ti))
1231                 return -EIO;
1232
1233         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1234
1235         if (ci->sector_count <= max) {
1236                 /*
1237                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1238                  * the remaining io with a single clone.
1239                  */
1240                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1241
1242         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1243                 /*
1244                  * There are some bvecs that don't span targets.
1245                  * Do as many of these as possible.
1246                  */
1247                 int i;
1248                 sector_t remaining = max;
1249                 sector_t bv_len;
1250
1251                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1252                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1253
1254                         if (bv_len > remaining)
1255                                 break;
1256
1257                         remaining -= bv_len;
1258                         len += bv_len;
1259                 }
1260
1261                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1262                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1263                                   ci->md->bs);
1264                 __map_bio(ti, clone, tio);
1265
1266                 ci->sector += len;
1267                 ci->sector_count -= len;
1268                 ci->idx = i;
1269
1270         } else {
1271                 /*
1272                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1273                  */
1274                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1275                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1276                 unsigned int offset = 0;
1277
1278                 do {
1279                         if (offset) {
1280                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1281                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1282                                         return -EIO;
1283
1284                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1285                         }
1286
1287                         len = min(remaining, max);
1288
1289                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1290                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1291                                            bv->bv_offset + offset, len,
1292                                            ci->md->bs);
1293
1294                         __map_bio(ti, clone, tio);
1295
1296                         ci->sector += len;
1297                         ci->sector_count -= len;
1298                         offset += to_bytes(len);
1299                 } while (remaining -= len);
1300
1301                 ci->idx++;
1302         }
1303
1304         return 0;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1309  */
1310 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1311 {
1312         struct clone_info ci;
1313         int error = 0;
1314
1315         ci.map = dm_get_live_table(md);
1316         if (unlikely(!ci.map)) {
1317                 bio_io_error(bio);
1318                 return;
1319         }
1320
1321         ci.md = md;
1322         ci.io = alloc_io(md);
1323         ci.io->error = 0;
1324         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1325         ci.io->bio = bio;
1326         ci.io->md = md;
1327         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1328         ci.sector = bio->bi_sector;
1329         ci.idx = bio->bi_idx;
1330
1331         start_io_acct(ci.io);
1332         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1333                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1334                 ci.sector_count = 0;
1335                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1336                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1337         } else {
1338                 ci.bio = bio;
1339                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1340                 while (ci.sector_count && !error)
1341                         error = __clone_and_map(&ci);
1342         }
1343
1344         /* drop the extra reference count */
1345         dec_pending(ci.io, error);
1346         dm_table_put(ci.map);
1347 }
1348 /*-----------------------------------------------------------------
1349  * CRUD END
1350  *---------------------------------------------------------------*/
1351
1352 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1353                          struct bvec_merge_data *bvm,
1354                          struct bio_vec *biovec)
1355 {
1356         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1357         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1358         struct dm_target *ti;
1359         sector_t max_sectors;
1360         int max_size = 0;
1361
1362         if (unlikely(!map))
1363                 goto out;
1364
1365         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1366         if (!dm_target_is_valid(ti))
1367                 goto out_table;
1368
1369         /*
1370          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1371          */
1372         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1373                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1374         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1375         if (max_size < 0)
1376                 max_size = 0;
1377
1378         /*
1379          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1380          * it can accept at this offset
1381          * max is precomputed maximal io size
1382          */
1383         if (max_size && ti->type->merge)
1384                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1385         /*
1386          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1387          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1388          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1389          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1390          * just one page.
1391          */
1392         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1393
1394                 max_size = 0;
1395
1396 out_table:
1397         dm_table_put(map);
1398
1399 out:
1400         /*
1401          * Always allow an entire first page
1402          */
1403         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1404                 max_size = biovec->bv_len;
1405
1406         return max_size;
1407 }
1408
1409 /*
1410  * The request function that just remaps the bio built up by
1411  * dm_merge_bvec.
1412  */
1413 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1414 {
1415         int rw = bio_data_dir(bio);
1416         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1417         int cpu;
1418
1419         down_read(&md->io_lock);
1420
1421         cpu = part_stat_lock();
1422         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1423         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1424         part_stat_unlock();
1425
1426         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1427         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1428                 up_read(&md->io_lock);
1429
1430                 if (bio_rw(bio) != READA)
1431                         queue_io(md, bio);
1432                 else
1433                         bio_io_error(bio);
1434                 return;
1435         }
1436
1437         __split_and_process_bio(md, bio);
1438         up_read(&md->io_lock);
1439         return;
1440 }
1441
1442 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1443 {
1444         return blk_queue_stackable(md->queue);
1445 }
1446
1447 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1448 {
1449         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1450
1451         if (dm_request_based(md))
1452                 blk_queue_bio(q, bio);
1453         else
1454                 _dm_request(q, bio);
1455 }
1456
1457 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1458 {
1459         int r;
1460
1461         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1462                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1463
1464         rq->start_time = jiffies;
1465         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1466         if (r)
1467                 dm_complete_request(rq, r);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1470
1471 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1472 {
1473         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1474         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1475
1476         free_bio_info(info);
1477         bio_free(bio, md->bs);
1478 }
1479
1480 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1481                                  void *data)
1482 {
1483         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1484         struct mapped_device *md = tio->md;
1485         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1486
1487         if (!info)
1488                 return -ENOMEM;
1489
1490         info->orig = bio_orig;
1491         info->tio = tio;
1492         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1493         bio->bi_private = info;
1494         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1495
1496         return 0;
1497 }
1498
1499 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1500                        struct dm_rq_target_io *tio)
1501 {
1502         int r;
1503
1504         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1505                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1506         if (r)
1507                 return r;
1508
1509         clone->cmd = rq->cmd;
1510         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1511         clone->sense = rq->sense;
1512         clone->buffer = rq->buffer;
1513         clone->end_io = end_clone_request;
1514         clone->end_io_data = tio;
1515
1516         return 0;
1517 }
1518
1519 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1520                                 gfp_t gfp_mask)
1521 {
1522         struct request *clone;
1523         struct dm_rq_target_io *tio;
1524
1525         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1526         if (!tio)
1527                 return NULL;
1528
1529         tio->md = md;
1530         tio->ti = NULL;
1531         tio->orig = rq;
1532         tio->error = 0;
1533         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1534
1535         clone = &tio->clone;
1536         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1537                 /* -ENOMEM */
1538                 free_rq_tio(tio);
1539                 return NULL;
1540         }
1541
1542         return clone;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Called with the queue lock held.
1547  */
1548 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1549 {
1550         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1551         struct request *clone;
1552
1553         if (unlikely(rq->special)) {
1554                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1555                 return BLKPREP_KILL;
1556         }
1557
1558         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1559         if (!clone)
1560                 return BLKPREP_DEFER;
1561
1562         rq->special = clone;
1563         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1564
1565         return BLKPREP_OK;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * Returns:
1570  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1571  * !0 : the request has been requeued
1572  */
1573 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1574                        struct mapped_device *md)
1575 {
1576         int r, requeued = 0;
1577         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1578
1579         tio->ti = ti;
1580         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1581         switch (r) {
1582         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1583                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1584                 break;
1585         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1586                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1587                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1588                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1589                 dm_dispatch_request(clone);
1590                 break;
1591         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1592                 /* The target wants to requeue the I/O */
1593                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1594                 requeued = 1;
1595                 break;
1596         default:
1597                 if (r > 0) {
1598                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1599                         BUG();
1600                 }
1601
1602                 /* The target wants to complete the I/O */
1603                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1604                 break;
1605         }
1606
1607         return requeued;
1608 }
1609
1610 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1611 {
1612         struct request *clone;
1613
1614         blk_start_request(orig);
1615         clone = orig->special;
1616         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1617
1618         /*
1619          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1620          * We can't rely on the reference count by device opener,
1621          * because the device may be closed during the request completion
1622          * when all bios are completed.
1623          * See the comment in rq_completed() too.
1624          */
1625         dm_get(md);
1626
1627         return clone;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * q->request_fn for request-based dm.
1632  * Called with the queue lock held.
1633  */
1634 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1635 {
1636         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1637         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1638         struct dm_target *ti;
1639         struct request *rq, *clone;
1640         sector_t pos;
1641
1642         /*
1643          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1644          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1645          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1646          * dm_suspend().
1647          */
1648         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1649                 rq = blk_peek_request(q);
1650                 if (!rq)
1651                         goto delay_and_out;
1652
1653                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1654                 pos = 0;
1655                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1656                         pos = blk_rq_pos(rq);
1657
1658                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1659                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1660                         /*
1661                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1662                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1663                          */
1664                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1665                         clone = dm_start_request(md, rq);
1666                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1667                         continue;
1668                 }
1669
1670                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1671                         goto delay_and_out;
1672
1673                 clone = dm_start_request(md, rq);
1674
1675                 spin_unlock(q->queue_lock);
1676                 if (map_request(ti, clone, md))
1677                         goto requeued;
1678
1679                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1680                 spin_lock(q->queue_lock);
1681         }
1682
1683         goto out;
1684
1685 requeued:
1686         BUG_ON(!irqs_disabled());
1687         spin_lock(q->queue_lock);
1688
1689 delay_and_out:
1690         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1691 out:
1692         dm_table_put(map);
1693 }
1694
1695 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1696 {
1697         return blk_lld_busy(q);
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1700
1701 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1702 {
1703         int r;
1704         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1705         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1706
1707         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1708                 r = 1;
1709         else
1710                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1711
1712         dm_table_put(map);
1713
1714         return r;
1715 }
1716
1717 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1718 {
1719         int r = bdi_bits;
1720         struct mapped_device *md = congested_data;
1721         struct dm_table *map;
1722
1723         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1724                 map = dm_get_live_table(md);
1725                 if (map) {
1726                         /*
1727                          * Request-based dm cares about only own queue for
1728                          * the query about congestion status of request_queue
1729                          */
1730                         if (dm_request_based(md))
1731                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1732                                     bdi_bits;
1733                         else
1734                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1735
1736                         dm_table_put(map);
1737                 }
1738         }
1739
1740         return r;
1741 }
1742
1743 /*-----------------------------------------------------------------
1744  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1745  *---------------------------------------------------------------*/
1746 static void free_minor(int minor)
1747 {
1748         spin_lock(&_minor_lock);
1749         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1750         spin_unlock(&_minor_lock);
1751 }
1752
1753 /*
1754  * See if the device with a specific minor # is free.
1755  */
1756 static int specific_minor(int minor)
1757 {
1758         int r, m;
1759
1760         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1761                 return -EINVAL;
1762
1763         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1764         if (!r)
1765                 return -ENOMEM;
1766
1767         spin_lock(&_minor_lock);
1768
1769         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1770                 r = -EBUSY;
1771                 goto out;
1772         }
1773
1774         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1775         if (r)
1776                 goto out;
1777
1778         if (m != minor) {
1779                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1780                 r = -EBUSY;
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784 out:
1785         spin_unlock(&_minor_lock);
1786         return r;
1787 }
1788
1789 static int next_free_minor(int *minor)
1790 {
1791         int r, m;
1792
1793         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1794         if (!r)
1795                 return -ENOMEM;
1796
1797         spin_lock(&_minor_lock);
1798
1799         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1800         if (r)
1801                 goto out;
1802
1803         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1804                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1805                 r = -ENOSPC;
1806                 goto out;
1807         }
1808
1809         *minor = m;
1810
1811 out:
1812         spin_unlock(&_minor_lock);
1813         return r;
1814 }
1815
1816 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1817
1818 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1819
1820 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1821 {
1822         /*
1823          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1824          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1825          * The type is decided at the first table loading time.
1826          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1827          * for request stacking support until then.
1828          *
1829          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1830          */
1831         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1832
1833         md->queue->queuedata = md;
1834         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1835         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1836         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1837         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1838         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1839 }
1840
1841 /*
1842  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1843  */
1844 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1845 {
1846         int r;
1847         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1848         void *old_md;
1849
1850         if (!md) {
1851                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1852                 return NULL;
1853         }
1854
1855         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1856                 goto bad_module_get;
1857
1858         /* get a minor number for the dev */
1859         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1860                 r = next_free_minor(&minor);
1861         else
1862                 r = specific_minor(minor);
1863         if (r < 0)
1864                 goto bad_minor;
1865
1866         md->type = DM_TYPE_NONE;
1867         init_rwsem(&md->io_lock);
1868         mutex_init(&md->suspend_lock);
1869         mutex_init(&md->type_lock);
1870         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1871         rwlock_init(&md->map_lock);
1872         atomic_set(&md->holders, 1);
1873         atomic_set(&md->open_count, 0);
1874         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1875         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1876         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1877         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1878
1879         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1880         if (!md->queue)
1881                 goto bad_queue;
1882
1883         dm_init_md_queue(md);
1884
1885         md->disk = alloc_disk(1);
1886         if (!md->disk)
1887                 goto bad_disk;
1888
1889         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1890         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1891         init_waitqueue_head(&md->wait);
1892         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1893         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1894
1895         md->disk->major = _major;
1896         md->disk->first_minor = minor;
1897         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1898         md->disk->queue = md->queue;
1899         md->disk->private_data = md;
1900         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1901         add_disk(md->disk);
1902         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1903
1904         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1905                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1906         if (!md->wq)
1907                 goto bad_thread;
1908
1909         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1910         if (!md->bdev)
1911                 goto bad_bdev;
1912
1913         bio_init(&md->flush_bio);
1914         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1915         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1916
1917         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1918         spin_lock(&_minor_lock);
1919         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1920         spin_unlock(&_minor_lock);
1921
1922         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1923
1924         return md;
1925
1926 bad_bdev:
1927         destroy_workqueue(md->wq);
1928 bad_thread:
1929         del_gendisk(md->disk);
1930         put_disk(md->disk);
1931 bad_disk:
1932         blk_cleanup_queue(md->queue);
1933 bad_queue:
1934         free_minor(minor);
1935 bad_minor:
1936         module_put(THIS_MODULE);
1937 bad_module_get:
1938         kfree(md);
1939         return NULL;
1940 }
1941
1942 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1943
1944 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1945 {
1946         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1947
1948         unlock_fs(md);
1949         bdput(md->bdev);
1950         destroy_workqueue(md->wq);
1951         if (md->tio_pool)
1952                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1953         if (md->io_pool)
1954                 mempool_destroy(md->io_pool);
1955         if (md->bs)
1956                 bioset_free(md->bs);
1957         blk_integrity_unregister(md->disk);
1958         del_gendisk(md->disk);
1959         free_minor(minor);
1960
1961         spin_lock(&_minor_lock);
1962         md->disk->private_data = NULL;
1963         spin_unlock(&_minor_lock);
1964
1965         put_disk(md->disk);
1966         blk_cleanup_queue(md->queue);
1967         module_put(THIS_MODULE);
1968         kfree(md);
1969 }
1970
1971 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1972 {
1973         struct dm_md_mempools *p;
1974
1975         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1976                 /* the md already has necessary mempools */
1977                 goto out;
1978
1979         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1980         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1981
1982         md->io_pool = p->io_pool;
1983         p->io_pool = NULL;
1984         md->tio_pool = p->tio_pool;
1985         p->tio_pool = NULL;
1986         md->bs = p->bs;
1987         p->bs = NULL;
1988
1989 out:
1990         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1991         dm_table_free_md_mempools(t);
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Bind a table to the device.
1996  */
1997 static void event_callback(void *context)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         LIST_HEAD(uevents);
2001         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2002
2003         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2004         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2005         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2006
2007         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2008
2009         atomic_inc(&md->event_nr);
2010         wake_up(&md->eventq);
2011 }
2012
2013 /*
2014  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2015  */
2016 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2017 {
2018         set_capacity(md->disk, size);
2019
2020         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2025  *
2026  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2027  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2028  * able to split any bios it receives that are too big.
2029  */
2030 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2031 {
2032         struct mapped_device *dev_md;
2033
2034         if (!q->merge_bvec_fn)
2035                 return 0;
2036
2037         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2038                 dev_md = q->queuedata;
2039                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2040                         return 0;
2041         }
2042
2043         return 1;
2044 }
2045
2046 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2047                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2048                                          sector_t len, void *data)
2049 {
2050         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2051         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2052
2053         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2054 }
2055
2056 /*
2057  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2058  * on the properties of the underlying devices.
2059  */
2060 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2061 {
2062         unsigned i = 0;
2063         struct dm_target *ti;
2064
2065         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2066                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2067
2068                 if (ti->type->iterate_devices &&
2069                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2070                         return 0;
2071         }
2072
2073         return 1;
2074 }
2075
2076 /*
2077  * Returns old map, which caller must destroy.
2078  */
2079 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2080                                struct queue_limits *limits)
2081 {
2082         struct dm_table *old_map;
2083         struct request_queue *q = md->queue;
2084         sector_t size;
2085         unsigned long flags;
2086         int merge_is_optional;
2087
2088         size = dm_table_get_size(t);
2089
2090         /*
2091          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2092          */
2093         if (size != get_capacity(md->disk))
2094                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2095
2096         __set_size(md, size);
2097
2098         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2099
2100         /*
2101          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2102          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2103          * I/O mapping before resume.
2104          * This must be done before setting the queue restrictions,
2105          * because request-based dm may be run just after the setting.
2106          */
2107         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2108                 stop_queue(q);
2109
2110         __bind_mempools(md, t);
2111
2112         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2113
2114         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2115         old_map = md->map;
2116         md->map = t;
2117         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2118
2119         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2120         if (merge_is_optional)
2121                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2122         else
2123                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2124         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2125
2126         return old_map;
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Returns unbound table for the caller to free.
2131  */
2132 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2133 {
2134         struct dm_table *map = md->map;
2135         unsigned long flags;
2136
2137         if (!map)
2138                 return NULL;
2139
2140         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2141         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2142         md->map = NULL;
2143         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2144
2145         return map;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Constructor for a new device.
2150  */
2151 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2152 {
2153         struct mapped_device *md;
2154
2155         md = alloc_dev(minor);
2156         if (!md)
2157                 return -ENXIO;
2158
2159         dm_sysfs_init(md);
2160
2161         *result = md;
2162         return 0;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Functions to manage md->type.
2167  * All are required to hold md->type_lock.
2168  */
2169 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2170 {
2171         mutex_lock(&md->type_lock);
2172 }
2173
2174 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2175 {
2176         mutex_unlock(&md->type_lock);
2177 }
2178
2179 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2180 {
2181         md->type = type;
2182 }
2183
2184 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         return md->type;
2187 }
2188
2189 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2190 {
2191         return md->immutable_target_type;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2196  */
2197 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2198 {
2199         struct request_queue *q = NULL;
2200
2201         if (md->queue->elevator)
2202                 return 1;
2203
2204         /* Fully initialize the queue */
2205         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2206         if (!q)
2207                 return 0;
2208
2209         md->queue = q;
2210         dm_init_md_queue(md);
2211         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2212         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2213         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2214
2215         elv_register_queue(md->queue);
2216
2217         return 1;
2218 }
2219
2220 /*
2221  * Setup the DM device's queue based on md's type
2222  */
2223 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2224 {
2225         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2226             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2227                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2228                 return -EINVAL;
2229         }
2230
2231         return 0;
2232 }
2233
2234 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2235 {
2236         struct mapped_device *md;
2237         unsigned minor = MINOR(dev);
2238
2239         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2240                 return NULL;
2241
2242         spin_lock(&_minor_lock);
2243
2244         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2245         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2246                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2247                    dm_deleting_md(md) ||
2248                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2249                 md = NULL;
2250                 goto out;
2251         }
2252
2253 out:
2254         spin_unlock(&_minor_lock);
2255
2256         return md;
2257 }
2258
2259 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2260 {
2261         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2262
2263         if (md)
2264                 dm_get(md);
2265
2266         return md;
2267 }
2268 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2269
2270 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2271 {
2272         return md->interface_ptr;
2273 }
2274
2275 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2276 {
2277         md->interface_ptr = ptr;
2278 }
2279
2280 void dm_get(struct mapped_device *md)
2281 {
2282         atomic_inc(&md->holders);
2283         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2284 }
2285
2286 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2287 {
2288         return md->name;
2289 }
2290 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2291
2292 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2293 {
2294         struct dm_table *map;
2295
2296         might_sleep();
2297
2298         spin_lock(&_minor_lock);
2299         map = dm_get_live_table(md);
2300         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2301         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2302         spin_unlock(&_minor_lock);
2303
2304         if (!dm_suspended_md(md)) {
2305                 dm_table_presuspend_targets(map);
2306                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2307         }
2308
2309         /*
2310          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2311          * for example.  Wait for all references to disappear.
2312          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2313          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2314          */
2315         if (wait)
2316                 while (atomic_read(&md->holders))
2317                         msleep(1);
2318         else if (atomic_read(&md->holders))
2319                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2320                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2321
2322         dm_sysfs_exit(md);
2323         dm_table_put(map);
2324         dm_table_destroy(__unbind(md));
2325         free_dev(md);
2326 }
2327
2328 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2329 {
2330         __dm_destroy(md, true);
2331 }
2332
2333 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2334 {
2335         __dm_destroy(md, false);
2336 }
2337
2338 void dm_put(struct mapped_device *md)
2339 {
2340         atomic_dec(&md->holders);
2341 }
2342 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2343
2344 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2345 {
2346         int r = 0;
2347         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2348
2349         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2350
2351         while (1) {
2352                 set_current_state(interruptible);
2353
2354                 if (!md_in_flight(md))
2355                         break;
2356
2357                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2358                     signal_pending(current)) {
2359                         r = -EINTR;
2360                         break;
2361                 }
2362
2363                 io_schedule();
2364         }
2365         set_current_state(TASK_RUNNING);
2366
2367         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2368
2369         return r;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Process the deferred bios
2374  */
2375 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2376 {
2377         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2378                                                 work);
2379         struct bio *c;
2380
2381         down_read(&md->io_lock);
2382
2383         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2384                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2385                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2386                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2387
2388                 if (!c)
2389                         break;
2390
2391                 up_read(&md->io_lock);
2392
2393                 if (dm_request_based(md))
2394                         generic_make_request(c);
2395                 else
2396                         __split_and_process_bio(md, c);
2397
2398                 down_read(&md->io_lock);
2399         }
2400
2401         up_read(&md->io_lock);
2402 }
2403
2404 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2405 {
2406         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2407         smp_mb__after_clear_bit();
2408         queue_work(md->wq, &md->work);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2413  */
2414 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2415 {
2416         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2417         struct queue_limits limits;
2418         int r;
2419
2420         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2421
2422         /* device must be suspended */
2423         if (!dm_suspended_md(md))
2424                 goto out;
2425
2426         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2427         if (r) {
2428                 map = ERR_PTR(r);
2429                 goto out;
2430         }
2431
2432         map = __bind(md, table, &limits);
2433
2434 out:
2435         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2436         return map;
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2441  * device.
2442  */
2443 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2444 {
2445         int r;
2446
2447         WARN_ON(md->frozen_sb);
2448
2449         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2450         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2451                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2452                 md->frozen_sb = NULL;
2453                 return r;
2454         }
2455
2456         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2457
2458         return 0;
2459 }
2460
2461 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2464                 return;
2465
2466         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2467         md->frozen_sb = NULL;
2468         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2473  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2474  * the background.  Before the table can be swapped with
2475  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2476  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2477  */
2478 /*
2479  * Suspend mechanism in request-based dm.
2480  *
2481  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2482  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2483  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2484  *
2485  * To abort suspend, start the request_queue.
2486  */
2487 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2488 {
2489         struct dm_table *map = NULL;
2490         int r = 0;
2491         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2492         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2493
2494         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2495
2496         if (dm_suspended_md(md)) {
2497                 r = -EINVAL;
2498                 goto out_unlock;
2499         }
2500
2501         map = dm_get_live_table(md);
2502
2503         /*
2504          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2505          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2506          */
2507         if (noflush)
2508                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2509
2510         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2511         dm_table_presuspend_targets(map);
2512
2513         /*
2514          * Flush I/O to the device.
2515          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2516          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2517          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2518          */
2519         if (!noflush && do_lockfs) {
2520                 r = lock_fs(md);
2521                 if (r)
2522                         goto out;
2523         }
2524
2525         /*
2526          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2527          * to target drivers i.e. no one may be executing
2528          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2529          * dm_wq_work.
2530          *
2531          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2532          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2533          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2534          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2535          * flush_workqueue(md->wq).
2536          */
2537         down_write(&md->io_lock);
2538         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2539         up_write(&md->io_lock);
2540
2541         /*
2542          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2543          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2544          */
2545         if (dm_request_based(md))
2546                 stop_queue(md->queue);
2547
2548         flush_workqueue(md->wq);
2549
2550         /*
2551          * At this point no more requests are entering target request routines.
2552          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2553          * to finish.
2554          */
2555         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2556
2557         down_write(&md->io_lock);
2558         if (noflush)
2559                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2560         up_write(&md->io_lock);
2561
2562         /* were we interrupted ? */
2563         if (r < 0) {
2564                 dm_queue_flush(md);
2565
2566                 if (dm_request_based(md))
2567                         start_queue(md->queue);
2568
2569                 unlock_fs(md);
2570                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2571         }
2572
2573         /*
2574          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2575          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2576          * requests are being added to md->deferred list.
2577          */
2578
2579         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2580
2581         dm_table_postsuspend_targets(map);
2582
2583 out:
2584         dm_table_put(map);
2585
2586 out_unlock:
2587         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2588         return r;
2589 }
2590
2591 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2592 {
2593         int r = -EINVAL;
2594         struct dm_table *map = NULL;
2595
2596         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2597         if (!dm_suspended_md(md))
2598                 goto out;
2599
2600         map = dm_get_live_table(md);
2601         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2602                 goto out;
2603
2604         r = dm_table_resume_targets(map);
2605         if (r)
2606                 goto out;
2607
2608         dm_queue_flush(md);
2609
2610         /*
2611          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2612          * so that mapping of targets can work correctly.
2613          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2614          */
2615         if (dm_request_based(md))
2616                 start_queue(md->queue);
2617
2618         unlock_fs(md);
2619
2620         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2621
2622         r = 0;
2623 out:
2624         dm_table_put(map);
2625         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2626
2627         return r;
2628 }
2629
2630 /*-----------------------------------------------------------------
2631  * Event notification.
2632  *---------------------------------------------------------------*/
2633 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2634                        unsigned cookie)
2635 {
2636         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2637         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2638
2639         if (!cookie)
2640                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2641         else {
2642                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2643                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2644                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2645                                           action, envp);
2646         }
2647 }
2648
2649 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2650 {
2651         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2652 }
2653
2654 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2655 {
2656         return atomic_read(&md->event_nr);
2657 }
2658
2659 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2660 {
2661         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2662                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2663 }
2664
2665 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2666 {
2667         unsigned long flags;
2668
2669         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2670         list_add(elist, &md->uevent_list);
2671         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2672 }
2673
2674 /*
2675  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2676  * count on 'md'.
2677  */
2678 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2679 {
2680         return md->disk;
2681 }
2682
2683 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2684 {
2685         return &md->kobj;
2686 }
2687
2688 /*
2689  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2690  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2691  */
2692 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2693 {
2694         struct mapped_device *md;
2695
2696         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2697         if (&md->kobj != kobj)
2698                 return NULL;
2699
2700         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2701             dm_deleting_md(md))
2702                 return NULL;
2703
2704         dm_get(md);
2705         return md;
2706 }
2707
2708 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2709 {
2710         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2711 }
2712
2713 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2714 {
2715         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2716 }
2717 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2718
2719 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2720 {
2721         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2724
2725 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2726 {
2727         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2728         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2729
2730         if (!pools)
2731                 return NULL;
2732
2733         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2734                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2735                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2736         if (!pools->io_pool)
2737                 goto free_pools_and_out;
2738
2739         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2740                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2741                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2742         if (!pools->tio_pool)
2743                 goto free_io_pool_and_out;
2744
2745         pools->bs = bioset_create(pool_size, 0);
2746         if (!pools->bs)
2747                 goto free_tio_pool_and_out;
2748
2749         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2750                 goto free_bioset_and_out;
2751
2752         return pools;
2753
2754 free_bioset_and_out:
2755         bioset_free(pools->bs);
2756
2757 free_tio_pool_and_out:
2758         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2759
2760 free_io_pool_and_out:
2761         mempool_destroy(pools->io_pool);
2762
2763 free_pools_and_out:
2764         kfree(pools);
2765
2766         return NULL;
2767 }
2768
2769 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2770 {
2771         if (!pools)
2772                 return;
2773
2774         if (pools->io_pool)
2775                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2776
2777         if (pools->tio_pool)
2778                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2779
2780         if (pools->bs)
2781                 bioset_free(pools->bs);
2782
2783         kfree(pools);
2784 }
2785
2786 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2787         .open = dm_blk_open,
2788         .release = dm_blk_close,
2789         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2790         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2791         .owner = THIS_MODULE
2792 };
2793
2794 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2795
2796 /*
2797  * module hooks
2798  */
2799 module_init(dm_init);
2800 module_exit(dm_exit);
2801
2802 module_param(major, uint, 0);
2803 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2804 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2805 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2806 MODULE_LICENSE("GPL");