Merge branch 'topic/oss' into for-linus
[pandora-kernel.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/hdreg.h>
22
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 free_rq_clone(struct request *clone)
742 {
743         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
744
745         blk_rq_unprep_clone(clone);
746         free_rq_tio(tio);
747 }
748
749 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
750 {
751         struct request *clone = rq->special;
752
753         rq->special = NULL;
754         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
755
756         free_rq_clone(clone);
757 }
758
759 /*
760  * Requeue the original request of a clone.
761  */
762 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
763 {
764         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
765         struct mapped_device *md = tio->md;
766         struct request *rq = tio->orig;
767         struct request_queue *q = rq->q;
768         unsigned long flags;
769
770         dm_unprep_request(rq);
771
772         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
773         if (elv_queue_empty(q))
774                 blk_plug_device(q);
775         blk_requeue_request(q, rq);
776         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
777
778         rq_completed(md, 0);
779 }
780 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
781
782 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
783 {
784         blk_stop_queue(q);
785 }
786
787 static void stop_queue(struct request_queue *q)
788 {
789         unsigned long flags;
790
791         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
792         __stop_queue(q);
793         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
794 }
795
796 static void __start_queue(struct request_queue *q)
797 {
798         if (blk_queue_stopped(q))
799                 blk_start_queue(q);
800 }
801
802 static void start_queue(struct request_queue *q)
803 {
804         unsigned long flags;
805
806         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
807         __start_queue(q);
808         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
809 }
810
811 /*
812  * Complete the clone and the original request.
813  * Must be called without queue lock.
814  */
815 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
816 {
817         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
818         struct mapped_device *md = tio->md;
819         struct request *rq = tio->orig;
820
821         if (blk_pc_request(rq)) {
822                 rq->errors = clone->errors;
823                 rq->resid_len = clone->resid_len;
824
825                 if (rq->sense)
826                         /*
827                          * We are using the sense buffer of the original
828                          * request.
829                          * So setting the length of the sense data is enough.
830                          */
831                         rq->sense_len = clone->sense_len;
832         }
833
834         free_rq_clone(clone);
835
836         blk_end_request_all(rq, error);
837
838         rq_completed(md, 1);
839 }
840
841 /*
842  * Request completion handler for request-based dm
843  */
844 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
845 {
846         struct request *clone = rq->completion_data;
847         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
848         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
849         int error = tio->error;
850
851         if (!(rq->cmd_flags & REQ_FAILED) && rq_end_io)
852                 error = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
853
854         if (error <= 0)
855                 /* The target wants to complete the I/O */
856                 dm_end_request(clone, error);
857         else if (error == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
858                 /* The target will handle the I/O */
859                 return;
860         else if (error == DM_ENDIO_REQUEUE)
861                 /* The target wants to requeue the I/O */
862                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
863         else {
864                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", error);
865                 BUG();
866         }
867 }
868
869 /*
870  * Complete the clone and the original request with the error status
871  * through softirq context.
872  */
873 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
874 {
875         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
876         struct request *rq = tio->orig;
877
878         tio->error = error;
879         rq->completion_data = clone;
880         blk_complete_request(rq);
881 }
882
883 /*
884  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
885  * through softirq context.
886  * Target's rq_end_io() function isn't called.
887  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
888  */
889 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
890 {
891         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
892         struct request *rq = tio->orig;
893
894         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
895         dm_complete_request(clone, error);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
898
899 /*
900  * Called with the queue lock held
901  */
902 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
903 {
904         /*
905          * For just cleaning up the information of the queue in which
906          * the clone was dispatched.
907          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
908          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
909          */
910         __blk_put_request(clone->q, clone);
911
912         /*
913          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
914          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
915          *     - another request may be submitted by the upper level driver
916          *       of the stacking during the completion
917          *     - the submission which requires queue lock may be done
918          *       against this queue
919          */
920         dm_complete_request(clone, error);
921 }
922
923 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
924                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
925 {
926         sector_t offset = sector - ti->begin;
927         sector_t len = ti->len - offset;
928
929         /*
930          * Does the target need to split even further ?
931          */
932         if (ti->split_io) {
933                 sector_t boundary;
934                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
935                            - offset;
936                 if (len > boundary)
937                         len = boundary;
938         }
939
940         return len;
941 }
942
943 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
944                       struct dm_target_io *tio)
945 {
946         int r;
947         sector_t sector;
948         struct mapped_device *md;
949
950         clone->bi_end_io = clone_endio;
951         clone->bi_private = tio;
952
953         /*
954          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
955          * anything, the target has assumed ownership of
956          * this io.
957          */
958         atomic_inc(&tio->io->io_count);
959         sector = clone->bi_sector;
960         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
961         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
962                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
963
964                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
965                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
966
967                 generic_make_request(clone);
968         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
969                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
970                 md = tio->io->md;
971                 dec_pending(tio->io, r);
972                 /*
973                  * Store bio_set for cleanup.
974                  */
975                 clone->bi_private = md->bs;
976                 bio_put(clone);
977                 free_tio(md, tio);
978         } else if (r) {
979                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
980                 BUG();
981         }
982 }
983
984 struct clone_info {
985         struct mapped_device *md;
986         struct dm_table *map;
987         struct bio *bio;
988         struct dm_io *io;
989         sector_t sector;
990         sector_t sector_count;
991         unsigned short idx;
992 };
993
994 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
995 {
996         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
997
998         bio_free(bio, bs);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
1003  */
1004 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1005                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1006                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1007 {
1008         struct bio *clone;
1009         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1010
1011         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1012         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1013         *clone->bi_io_vec = *bv;
1014
1015         clone->bi_sector = sector;
1016         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1017         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1018         clone->bi_vcnt = 1;
1019         clone->bi_size = to_bytes(len);
1020         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1021         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1022         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1023
1024         if (bio_integrity(bio)) {
1025                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1026                 bio_integrity_trim(clone,
1027                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1028         }
1029
1030         return clone;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1035  */
1036 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1037                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1038                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1039 {
1040         struct bio *clone;
1041
1042         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1043         __bio_clone(clone, bio);
1044         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1045         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1046         clone->bi_sector = sector;
1047         clone->bi_idx = idx;
1048         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1049         clone->bi_size = to_bytes(len);
1050         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1051
1052         if (bio_integrity(bio)) {
1053                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1054
1055                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1056                         bio_integrity_trim(clone,
1057                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1058         }
1059
1060         return clone;
1061 }
1062
1063 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1064                                       struct dm_target *ti)
1065 {
1066         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1067
1068         tio->io = ci->io;
1069         tio->ti = ti;
1070         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1071
1072         return tio;
1073 }
1074
1075 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1076                           unsigned flush_nr)
1077 {
1078         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1079         struct bio *clone;
1080
1081         tio->info.flush_request = flush_nr;
1082
1083         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1084         __bio_clone(clone, ci->bio);
1085         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1086
1087         __map_bio(ti, clone, tio);
1088 }
1089
1090 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1091 {
1092         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
1093         struct dm_target *ti;
1094
1095         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1096                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
1097                      flush_nr++)
1098                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
1099
1100         ci->sector_count = 0;
1101
1102         return 0;
1103 }
1104
1105 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1106 {
1107         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1108         struct dm_target *ti;
1109         sector_t len = 0, max;
1110         struct dm_target_io *tio;
1111
1112         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1113                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1114
1115         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1116         if (!dm_target_is_valid(ti))
1117                 return -EIO;
1118
1119         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1120
1121         /*
1122          * Allocate a target io object.
1123          */
1124         tio = alloc_tio(ci, ti);
1125
1126         if (ci->sector_count <= max) {
1127                 /*
1128                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1129                  * the remaining io with a single clone.
1130                  */
1131                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1132                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1133                                   ci->md->bs);
1134                 __map_bio(ti, clone, tio);
1135                 ci->sector_count = 0;
1136
1137         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1138                 /*
1139                  * There are some bvecs that don't span targets.
1140                  * Do as many of these as possible.
1141                  */
1142                 int i;
1143                 sector_t remaining = max;
1144                 sector_t bv_len;
1145
1146                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1147                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1148
1149                         if (bv_len > remaining)
1150                                 break;
1151
1152                         remaining -= bv_len;
1153                         len += bv_len;
1154                 }
1155
1156                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1157                                   ci->md->bs);
1158                 __map_bio(ti, clone, tio);
1159
1160                 ci->sector += len;
1161                 ci->sector_count -= len;
1162                 ci->idx = i;
1163
1164         } else {
1165                 /*
1166                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1167                  */
1168                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1169                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1170                 unsigned int offset = 0;
1171
1172                 do {
1173                         if (offset) {
1174                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1175                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1176                                         return -EIO;
1177
1178                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1179
1180                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1181                         }
1182
1183                         len = min(remaining, max);
1184
1185                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1186                                            bv->bv_offset + offset, len,
1187                                            ci->md->bs);
1188
1189                         __map_bio(ti, clone, tio);
1190
1191                         ci->sector += len;
1192                         ci->sector_count -= len;
1193                         offset += to_bytes(len);
1194                 } while (remaining -= len);
1195
1196                 ci->idx++;
1197         }
1198
1199         return 0;
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1204  */
1205 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1206 {
1207         struct clone_info ci;
1208         int error = 0;
1209
1210         ci.map = dm_get_table(md);
1211         if (unlikely(!ci.map)) {
1212                 if (!bio_barrier(bio))
1213                         bio_io_error(bio);
1214                 else
1215                         if (!md->barrier_error)
1216                                 md->barrier_error = -EIO;
1217                 return;
1218         }
1219
1220         ci.md = md;
1221         ci.bio = bio;
1222         ci.io = alloc_io(md);
1223         ci.io->error = 0;
1224         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1225         ci.io->bio = bio;
1226         ci.io->md = md;
1227         ci.sector = bio->bi_sector;
1228         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1229         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1230                 ci.sector_count = 1;
1231         ci.idx = bio->bi_idx;
1232
1233         start_io_acct(ci.io);
1234         while (ci.sector_count && !error)
1235                 error = __clone_and_map(&ci);
1236
1237         /* drop the extra reference count */
1238         dec_pending(ci.io, error);
1239         dm_table_put(ci.map);
1240 }
1241 /*-----------------------------------------------------------------
1242  * CRUD END
1243  *---------------------------------------------------------------*/
1244
1245 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1246                          struct bvec_merge_data *bvm,
1247                          struct bio_vec *biovec)
1248 {
1249         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1250         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1251         struct dm_target *ti;
1252         sector_t max_sectors;
1253         int max_size = 0;
1254
1255         if (unlikely(!map))
1256                 goto out;
1257
1258         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1259         if (!dm_target_is_valid(ti))
1260                 goto out_table;
1261
1262         /*
1263          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1264          */
1265         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1266                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1267         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1268         if (max_size < 0)
1269                 max_size = 0;
1270
1271         /*
1272          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1273          * it can accept at this offset
1274          * max is precomputed maximal io size
1275          */
1276         if (max_size && ti->type->merge)
1277                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1278         /*
1279          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1280          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1281          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1282          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1283          * just one page.
1284          */
1285         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1286
1287                 max_size = 0;
1288
1289 out_table:
1290         dm_table_put(map);
1291
1292 out:
1293         /*
1294          * Always allow an entire first page
1295          */
1296         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1297                 max_size = biovec->bv_len;
1298
1299         return max_size;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * The request function that just remaps the bio built up by
1304  * dm_merge_bvec.
1305  */
1306 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1307 {
1308         int rw = bio_data_dir(bio);
1309         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1310         int cpu;
1311
1312         down_read(&md->io_lock);
1313
1314         cpu = part_stat_lock();
1315         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1316         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1317         part_stat_unlock();
1318
1319         /*
1320          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1321          * we have to queue this io for later.
1322          */
1323         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1324             unlikely(bio_barrier(bio))) {
1325                 up_read(&md->io_lock);
1326
1327                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1328                     bio_rw(bio) == READA) {
1329                         bio_io_error(bio);
1330                         return 0;
1331                 }
1332
1333                 queue_io(md, bio);
1334
1335                 return 0;
1336         }
1337
1338         __split_and_process_bio(md, bio);
1339         up_read(&md->io_lock);
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1344 {
1345         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1346
1347         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
1348                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1349                 return 0;
1350         }
1351
1352         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1353 }
1354
1355 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1356 {
1357         return blk_queue_stackable(md->queue);
1358 }
1359
1360 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1361 {
1362         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1363
1364         if (dm_request_based(md))
1365                 return dm_make_request(q, bio);
1366
1367         return _dm_request(q, bio);
1368 }
1369
1370 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1371 {
1372         int r;
1373
1374         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1375                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1376
1377         rq->start_time = jiffies;
1378         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1379         if (r)
1380                 dm_complete_request(rq, r);
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1383
1384 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1385 {
1386         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1387         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1388
1389         free_bio_info(info);
1390         bio_free(bio, md->bs);
1391 }
1392
1393 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1394                                  void *data)
1395 {
1396         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1397         struct mapped_device *md = tio->md;
1398         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1399
1400         if (!info)
1401                 return -ENOMEM;
1402
1403         info->orig = bio_orig;
1404         info->tio = tio;
1405         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1406         bio->bi_private = info;
1407         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1408
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1413                        struct dm_rq_target_io *tio)
1414 {
1415         int r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1416                                   dm_rq_bio_constructor, tio);
1417
1418         if (r)
1419                 return r;
1420
1421         clone->cmd = rq->cmd;
1422         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1423         clone->sense = rq->sense;
1424         clone->buffer = rq->buffer;
1425         clone->end_io = end_clone_request;
1426         clone->end_io_data = tio;
1427
1428         return 0;
1429 }
1430
1431 static int dm_rq_flush_suspending(struct mapped_device *md)
1432 {
1433         return !md->suspend_rq.special;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Called with the queue lock held.
1438  */
1439 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1440 {
1441         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1442         struct dm_rq_target_io *tio;
1443         struct request *clone;
1444
1445         if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) {
1446                 if (dm_rq_flush_suspending(md))
1447                         return BLKPREP_OK;
1448                 else
1449                         /* The flush suspend was interrupted */
1450                         return BLKPREP_KILL;
1451         }
1452
1453         if (unlikely(rq->special)) {
1454                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1455                 return BLKPREP_KILL;
1456         }
1457
1458         tio = alloc_rq_tio(md); /* Only one for each original request */
1459         if (!tio)
1460                 /* -ENOMEM */
1461                 return BLKPREP_DEFER;
1462
1463         tio->md = md;
1464         tio->ti = NULL;
1465         tio->orig = rq;
1466         tio->error = 0;
1467         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1468
1469         clone = &tio->clone;
1470         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1471                 /* -ENOMEM */
1472                 free_rq_tio(tio);
1473                 return BLKPREP_DEFER;
1474         }
1475
1476         rq->special = clone;
1477         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1478
1479         return BLKPREP_OK;
1480 }
1481
1482 static void map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1483                         struct mapped_device *md)
1484 {
1485         int r;
1486         struct request *clone = rq->special;
1487         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1488
1489         /*
1490          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1491          * We can't rely on the reference count by device opener,
1492          * because the device may be closed during the request completion
1493          * when all bios are completed.
1494          * See the comment in rq_completed() too.
1495          */
1496         dm_get(md);
1497
1498         tio->ti = ti;
1499         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1500         switch (r) {
1501         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1502                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1503                 break;
1504         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1505                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1506                 dm_dispatch_request(clone);
1507                 break;
1508         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1509                 /* The target wants to requeue the I/O */
1510                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1511                 break;
1512         default:
1513                 if (r > 0) {
1514                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1515                         BUG();
1516                 }
1517
1518                 /* The target wants to complete the I/O */
1519                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1520                 break;
1521         }
1522 }
1523
1524 /*
1525  * q->request_fn for request-based dm.
1526  * Called with the queue lock held.
1527  */
1528 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1529 {
1530         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1531         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1532         struct dm_target *ti;
1533         struct request *rq;
1534
1535         /*
1536          * For noflush suspend, check blk_queue_stopped() to immediately
1537          * quit I/O dispatching.
1538          */
1539         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1540                 rq = blk_peek_request(q);
1541                 if (!rq)
1542                         goto plug_and_out;
1543
1544                 if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) { /* Flush suspend maker */
1545                         if (queue_in_flight(q))
1546                                 /* Not quiet yet.  Wait more */
1547                                 goto plug_and_out;
1548
1549                         /* This device should be quiet now */
1550                         __stop_queue(q);
1551                         blk_start_request(rq);
1552                         __blk_end_request_all(rq, 0);
1553                         wake_up(&md->wait);
1554                         goto out;
1555                 }
1556
1557                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1558                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1559                         goto plug_and_out;
1560
1561                 blk_start_request(rq);
1562                 spin_unlock(q->queue_lock);
1563                 map_request(ti, rq, md);
1564                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1565         }
1566
1567         goto out;
1568
1569 plug_and_out:
1570         if (!elv_queue_empty(q))
1571                 /* Some requests still remain, retry later */
1572                 blk_plug_device(q);
1573
1574 out:
1575         dm_table_put(map);
1576
1577         return;
1578 }
1579
1580 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1581 {
1582         return blk_lld_busy(q);
1583 }
1584 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1585
1586 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1587 {
1588         int r;
1589         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1590         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1591
1592         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1593                 r = 1;
1594         else
1595                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1596
1597         dm_table_put(map);
1598
1599         return r;
1600 }
1601
1602 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1603 {
1604         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1605         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1606
1607         if (map) {
1608                 if (dm_request_based(md))
1609                         generic_unplug_device(q);
1610
1611                 dm_table_unplug_all(map);
1612                 dm_table_put(map);
1613         }
1614 }
1615
1616 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1617 {
1618         int r = bdi_bits;
1619         struct mapped_device *md = congested_data;
1620         struct dm_table *map;
1621
1622         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1623                 map = dm_get_table(md);
1624                 if (map) {
1625                         /*
1626                          * Request-based dm cares about only own queue for
1627                          * the query about congestion status of request_queue
1628                          */
1629                         if (dm_request_based(md))
1630                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1631                                     bdi_bits;
1632                         else
1633                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1634
1635                         dm_table_put(map);
1636                 }
1637         }
1638
1639         return r;
1640 }
1641
1642 /*-----------------------------------------------------------------
1643  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1644  *---------------------------------------------------------------*/
1645 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1646
1647 static void free_minor(int minor)
1648 {
1649         spin_lock(&_minor_lock);
1650         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1651         spin_unlock(&_minor_lock);
1652 }
1653
1654 /*
1655  * See if the device with a specific minor # is free.
1656  */
1657 static int specific_minor(int minor)
1658 {
1659         int r, m;
1660
1661         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1662                 return -EINVAL;
1663
1664         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1665         if (!r)
1666                 return -ENOMEM;
1667
1668         spin_lock(&_minor_lock);
1669
1670         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1671                 r = -EBUSY;
1672                 goto out;
1673         }
1674
1675         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1676         if (r)
1677                 goto out;
1678
1679         if (m != minor) {
1680                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1681                 r = -EBUSY;
1682                 goto out;
1683         }
1684
1685 out:
1686         spin_unlock(&_minor_lock);
1687         return r;
1688 }
1689
1690 static int next_free_minor(int *minor)
1691 {
1692         int r, m;
1693
1694         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1695         if (!r)
1696                 return -ENOMEM;
1697
1698         spin_lock(&_minor_lock);
1699
1700         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1701         if (r)
1702                 goto out;
1703
1704         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1705                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1706                 r = -ENOSPC;
1707                 goto out;
1708         }
1709
1710         *minor = m;
1711
1712 out:
1713         spin_unlock(&_minor_lock);
1714         return r;
1715 }
1716
1717 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1718
1719 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1720
1721 /*
1722  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1723  */
1724 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1725 {
1726         int r;
1727         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1728         void *old_md;
1729
1730         if (!md) {
1731                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1732                 return NULL;
1733         }
1734
1735         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1736                 goto bad_module_get;
1737
1738         /* get a minor number for the dev */
1739         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1740                 r = next_free_minor(&minor);
1741         else
1742                 r = specific_minor(minor);
1743         if (r < 0)
1744                 goto bad_minor;
1745
1746         init_rwsem(&md->io_lock);
1747         mutex_init(&md->suspend_lock);
1748         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1749         rwlock_init(&md->map_lock);
1750         atomic_set(&md->holders, 1);
1751         atomic_set(&md->open_count, 0);
1752         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1753         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1754         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1755         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1756
1757         md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
1758         if (!md->queue)
1759                 goto bad_queue;
1760
1761         /*
1762          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1763          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
1764          * although we initialized the queue using blk_init_queue().
1765          * The type is decided at the first table loading time.
1766          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1767          * for request stacking support until then.
1768          *
1769          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1770          */
1771         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1772         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
1773         md->queue->queuedata = md;
1774         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1775         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1776         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1777         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1778         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1779         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1780         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
1781         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
1782         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
1783
1784         md->disk = alloc_disk(1);
1785         if (!md->disk)
1786                 goto bad_disk;
1787
1788         atomic_set(&md->pending, 0);
1789         init_waitqueue_head(&md->wait);
1790         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1791         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1792
1793         md->disk->major = _major;
1794         md->disk->first_minor = minor;
1795         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1796         md->disk->queue = md->queue;
1797         md->disk->private_data = md;
1798         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1799         add_disk(md->disk);
1800         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1801
1802         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1803         if (!md->wq)
1804                 goto bad_thread;
1805
1806         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1807         if (!md->bdev)
1808                 goto bad_bdev;
1809
1810         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1811         spin_lock(&_minor_lock);
1812         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1813         spin_unlock(&_minor_lock);
1814
1815         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1816
1817         return md;
1818
1819 bad_bdev:
1820         destroy_workqueue(md->wq);
1821 bad_thread:
1822         put_disk(md->disk);
1823 bad_disk:
1824         blk_cleanup_queue(md->queue);
1825 bad_queue:
1826         free_minor(minor);
1827 bad_minor:
1828         module_put(THIS_MODULE);
1829 bad_module_get:
1830         kfree(md);
1831         return NULL;
1832 }
1833
1834 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1835
1836 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1837 {
1838         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1839
1840         unlock_fs(md);
1841         bdput(md->bdev);
1842         destroy_workqueue(md->wq);
1843         if (md->tio_pool)
1844                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1845         if (md->io_pool)
1846                 mempool_destroy(md->io_pool);
1847         if (md->bs)
1848                 bioset_free(md->bs);
1849         blk_integrity_unregister(md->disk);
1850         del_gendisk(md->disk);
1851         free_minor(minor);
1852
1853         spin_lock(&_minor_lock);
1854         md->disk->private_data = NULL;
1855         spin_unlock(&_minor_lock);
1856
1857         put_disk(md->disk);
1858         blk_cleanup_queue(md->queue);
1859         module_put(THIS_MODULE);
1860         kfree(md);
1861 }
1862
1863 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1864 {
1865         struct dm_md_mempools *p;
1866
1867         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1868                 /* the md already has necessary mempools */
1869                 goto out;
1870
1871         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1872         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1873
1874         md->io_pool = p->io_pool;
1875         p->io_pool = NULL;
1876         md->tio_pool = p->tio_pool;
1877         p->tio_pool = NULL;
1878         md->bs = p->bs;
1879         p->bs = NULL;
1880
1881 out:
1882         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1883         dm_table_free_md_mempools(t);
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Bind a table to the device.
1888  */
1889 static void event_callback(void *context)
1890 {
1891         unsigned long flags;
1892         LIST_HEAD(uevents);
1893         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1894
1895         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1896         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1897         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1898
1899         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1900
1901         atomic_inc(&md->event_nr);
1902         wake_up(&md->eventq);
1903 }
1904
1905 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1906 {
1907         set_capacity(md->disk, size);
1908
1909         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1910         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1911         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1912 }
1913
1914 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1915                   struct queue_limits *limits)
1916 {
1917         struct request_queue *q = md->queue;
1918         sector_t size;
1919         unsigned long flags;
1920
1921         size = dm_table_get_size(t);
1922
1923         /*
1924          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1925          */
1926         if (size != get_capacity(md->disk))
1927                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1928
1929         __set_size(md, size);
1930
1931         if (!size) {
1932                 dm_table_destroy(t);
1933                 return 0;
1934         }
1935
1936         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1937
1938         /*
1939          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1940          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1941          * I/O mapping before resume.
1942          * This must be done before setting the queue restrictions,
1943          * because request-based dm may be run just after the setting.
1944          */
1945         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
1946                 stop_queue(q);
1947
1948         __bind_mempools(md, t);
1949
1950         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1951         md->map = t;
1952         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1953         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1954
1955         return 0;
1956 }
1957
1958 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1959 {
1960         struct dm_table *map = md->map;
1961         unsigned long flags;
1962
1963         if (!map)
1964                 return;
1965
1966         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1967         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1968         md->map = NULL;
1969         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1970         dm_table_destroy(map);
1971 }
1972
1973 /*
1974  * Constructor for a new device.
1975  */
1976 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1977 {
1978         struct mapped_device *md;
1979
1980         md = alloc_dev(minor);
1981         if (!md)
1982                 return -ENXIO;
1983
1984         dm_sysfs_init(md);
1985
1986         *result = md;
1987         return 0;
1988 }
1989
1990 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1991 {
1992         struct mapped_device *md;
1993         unsigned minor = MINOR(dev);
1994
1995         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1996                 return NULL;
1997
1998         spin_lock(&_minor_lock);
1999
2000         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2001         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2002                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2003                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2004                 md = NULL;
2005                 goto out;
2006         }
2007
2008 out:
2009         spin_unlock(&_minor_lock);
2010
2011         return md;
2012 }
2013
2014 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2015 {
2016         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2017
2018         if (md)
2019                 dm_get(md);
2020
2021         return md;
2022 }
2023
2024 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2025 {
2026         return md->interface_ptr;
2027 }
2028
2029 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2030 {
2031         md->interface_ptr = ptr;
2032 }
2033
2034 void dm_get(struct mapped_device *md)
2035 {
2036         atomic_inc(&md->holders);
2037 }
2038
2039 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2040 {
2041         return md->name;
2042 }
2043 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2044
2045 void dm_put(struct mapped_device *md)
2046 {
2047         struct dm_table *map;
2048
2049         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2050
2051         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
2052                 map = dm_get_table(md);
2053                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
2054                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2055                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2056                 spin_unlock(&_minor_lock);
2057                 if (!dm_suspended(md)) {
2058                         dm_table_presuspend_targets(map);
2059                         dm_table_postsuspend_targets(map);
2060                 }
2061                 dm_sysfs_exit(md);
2062                 dm_table_put(map);
2063                 __unbind(md);
2064                 free_dev(md);
2065         }
2066 }
2067 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2068
2069 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2070 {
2071         int r = 0;
2072         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2073         struct request_queue *q = md->queue;
2074         unsigned long flags;
2075
2076         dm_unplug_all(md->queue);
2077
2078         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2079
2080         while (1) {
2081                 set_current_state(interruptible);
2082
2083                 smp_mb();
2084                 if (dm_request_based(md)) {
2085                         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2086                         if (!queue_in_flight(q) && blk_queue_stopped(q)) {
2087                                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2088                                 break;
2089                         }
2090                         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2091                 } else if (!atomic_read(&md->pending))
2092                         break;
2093
2094                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2095                     signal_pending(current)) {
2096                         r = -EINTR;
2097                         break;
2098                 }
2099
2100                 io_schedule();
2101         }
2102         set_current_state(TASK_RUNNING);
2103
2104         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2105
2106         return r;
2107 }
2108
2109 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2110 {
2111         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2112
2113         bio_init(&md->barrier_bio);
2114         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2115         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2116         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2117
2118         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2119 }
2120
2121 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2122 {
2123         md->barrier_error = 0;
2124
2125         dm_flush(md);
2126
2127         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2128                 __split_and_process_bio(md, bio);
2129                 dm_flush(md);
2130         }
2131
2132         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2133                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2134         else {
2135                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2136                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2137                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2138         }
2139 }
2140
2141 /*
2142  * Process the deferred bios
2143  */
2144 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2145 {
2146         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2147                                                 work);
2148         struct bio *c;
2149
2150         down_write(&md->io_lock);
2151
2152         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2153                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2154                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2155                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2156
2157                 if (!c) {
2158                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2159                         break;
2160                 }
2161
2162                 up_write(&md->io_lock);
2163
2164                 if (dm_request_based(md))
2165                         generic_make_request(c);
2166                 else {
2167                         if (bio_barrier(c))
2168                                 process_barrier(md, c);
2169                         else
2170                                 __split_and_process_bio(md, c);
2171                 }
2172
2173                 down_write(&md->io_lock);
2174         }
2175
2176         up_write(&md->io_lock);
2177 }
2178
2179 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2180 {
2181         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2182         smp_mb__after_clear_bit();
2183         queue_work(md->wq, &md->work);
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Swap in a new table (destroying old one).
2188  */
2189 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2190 {
2191         struct queue_limits limits;
2192         int r = -EINVAL;
2193
2194         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2195
2196         /* device must be suspended */
2197         if (!dm_suspended(md))
2198                 goto out;
2199
2200         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2201         if (r)
2202                 goto out;
2203
2204         /* cannot change the device type, once a table is bound */
2205         if (md->map &&
2206             (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
2207                 DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
2208                 goto out;
2209         }
2210
2211         __unbind(md);
2212         r = __bind(md, table, &limits);
2213
2214 out:
2215         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2216         return r;
2217 }
2218
2219 static void dm_rq_invalidate_suspend_marker(struct mapped_device *md)
2220 {
2221         md->suspend_rq.special = (void *)0x1;
2222 }
2223
2224 static void dm_rq_abort_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2225 {
2226         struct request_queue *q = md->queue;
2227         unsigned long flags;
2228
2229         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2230         if (!noflush)
2231                 dm_rq_invalidate_suspend_marker(md);
2232         __start_queue(q);
2233         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2234 }
2235
2236 static void dm_rq_start_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2237 {
2238         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2239         struct request_queue *q = md->queue;
2240
2241         if (noflush)
2242                 stop_queue(q);
2243         else {
2244                 blk_rq_init(q, rq);
2245                 blk_insert_request(q, rq, 0, NULL);
2246         }
2247 }
2248
2249 static int dm_rq_suspend_available(struct mapped_device *md, int noflush)
2250 {
2251         int r = 1;
2252         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2253         struct request_queue *q = md->queue;
2254         unsigned long flags;
2255
2256         if (noflush)
2257                 return r;
2258
2259         /* The marker must be protected by queue lock if it is in use */
2260         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2261         if (unlikely(rq->ref_count)) {
2262                 /*
2263                  * This can happen, when the previous flush suspend was
2264                  * interrupted, the marker is still in the queue and
2265                  * this flush suspend has been invoked, because we don't
2266                  * remove the marker at the time of suspend interruption.
2267                  * We have only one marker per mapped_device, so we can't
2268                  * start another flush suspend while it is in use.
2269                  */
2270                 BUG_ON(!rq->special); /* The marker should be invalidated */
2271                 DMWARN("Invalidating the previous flush suspend is still in"
2272                        " progress.  Please retry later.");
2273                 r = 0;
2274         }
2275         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2276
2277         return r;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2282  * device.
2283  */
2284 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2285 {
2286         int r;
2287
2288         WARN_ON(md->frozen_sb);
2289
2290         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2291         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2292                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2293                 md->frozen_sb = NULL;
2294                 return r;
2295         }
2296
2297         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2298
2299         return 0;
2300 }
2301
2302 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2303 {
2304         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2305                 return;
2306
2307         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2308         md->frozen_sb = NULL;
2309         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2314  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2315  * the background.  Before the table can be swapped with
2316  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2317  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2318  */
2319 /*
2320  * Suspend mechanism in request-based dm.
2321  *
2322  * After the suspend starts, further incoming requests are kept in
2323  * the request_queue and deferred.
2324  * Remaining requests in the request_queue at the start of suspend are flushed
2325  * if it is flush suspend.
2326  * The suspend completes when the following conditions have been satisfied,
2327  * so wait for it:
2328  *    1. q->in_flight is 0 (which means no in_flight request)
2329  *    2. queue has been stopped (which means no request dispatching)
2330  *
2331  *
2332  * Noflush suspend
2333  * ---------------
2334  * Noflush suspend doesn't need to dispatch remaining requests.
2335  * So stop the queue immediately.  Then, wait for all in_flight requests
2336  * to be completed or requeued.
2337  *
2338  * To abort noflush suspend, start the queue.
2339  *
2340  *
2341  * Flush suspend
2342  * -------------
2343  * Flush suspend needs to dispatch remaining requests.  So stop the queue
2344  * after the remaining requests are completed. (Requeued request must be also
2345  * re-dispatched and completed.  Until then, we can't stop the queue.)
2346  *
2347  * During flushing the remaining requests, further incoming requests are also
2348  * inserted to the same queue.  To distinguish which requests are to be
2349  * flushed, we insert a marker request to the queue at the time of starting
2350  * flush suspend, like a barrier.
2351  * The dispatching is blocked when the marker is found on the top of the queue.
2352  * And the queue is stopped when all in_flight requests are completed, since
2353  * that means the remaining requests are completely flushed.
2354  * Then, the marker is removed from the queue.
2355  *
2356  * To abort flush suspend, we also need to take care of the marker, not only
2357  * starting the queue.
2358  * We don't remove the marker forcibly from the queue since it's against
2359  * the block-layer manner.  Instead, we put a invalidated mark on the marker.
2360  * When the invalidated marker is found on the top of the queue, it is
2361  * immediately removed from the queue, so it doesn't block dispatching.
2362  * Because we have only one marker per mapped_device, we can't start another
2363  * flush suspend until the invalidated marker is removed from the queue.
2364  * So fail and return with -EBUSY in such a case.
2365  */
2366 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2367 {
2368         struct dm_table *map = NULL;
2369         int r = 0;
2370         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2371         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2372
2373         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2374
2375         if (dm_suspended(md)) {
2376                 r = -EINVAL;
2377                 goto out_unlock;
2378         }
2379
2380         if (dm_request_based(md) && !dm_rq_suspend_available(md, noflush)) {
2381                 r = -EBUSY;
2382                 goto out_unlock;
2383         }
2384
2385         map = dm_get_table(md);
2386
2387         /*
2388          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2389          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2390          */
2391         if (noflush)
2392                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2393
2394         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2395         dm_table_presuspend_targets(map);
2396
2397         /*
2398          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
2399          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
2400          */
2401         if (!noflush && do_lockfs) {
2402                 r = lock_fs(md);
2403                 if (r)
2404                         goto out;
2405         }
2406
2407         /*
2408          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2409          * to target drivers i.e. no one may be executing
2410          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2411          * dm_wq_work.
2412          *
2413          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2414          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2415          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2416          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2417          *
2418          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2419          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2420          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2421          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2422          */
2423         down_write(&md->io_lock);
2424         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2425         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2426         up_write(&md->io_lock);
2427
2428         flush_workqueue(md->wq);
2429
2430         if (dm_request_based(md))
2431                 dm_rq_start_suspend(md, noflush);
2432
2433         /*
2434          * At this point no more requests are entering target request routines.
2435          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2436          * to finish.
2437          */
2438         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2439
2440         down_write(&md->io_lock);
2441         if (noflush)
2442                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2443         up_write(&md->io_lock);
2444
2445         /* were we interrupted ? */
2446         if (r < 0) {
2447                 dm_queue_flush(md);
2448
2449                 if (dm_request_based(md))
2450                         dm_rq_abort_suspend(md, noflush);
2451
2452                 unlock_fs(md);
2453                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2454         }
2455
2456         /*
2457          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2458          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2459          * requests are being added to md->deferred list.
2460          */
2461
2462         dm_table_postsuspend_targets(map);
2463
2464         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2465
2466 out:
2467         dm_table_put(map);
2468
2469 out_unlock:
2470         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2471         return r;
2472 }
2473
2474 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2475 {
2476         int r = -EINVAL;
2477         struct dm_table *map = NULL;
2478
2479         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2480         if (!dm_suspended(md))
2481                 goto out;
2482
2483         map = dm_get_table(md);
2484         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2485                 goto out;
2486
2487         r = dm_table_resume_targets(map);
2488         if (r)
2489                 goto out;
2490
2491         dm_queue_flush(md);
2492
2493         /*
2494          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2495          * so that mapping of targets can work correctly.
2496          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2497          */
2498         if (dm_request_based(md))
2499                 start_queue(md->queue);
2500
2501         unlock_fs(md);
2502
2503         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2504
2505         dm_table_unplug_all(map);
2506         r = 0;
2507 out:
2508         dm_table_put(map);
2509         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2510
2511         return r;
2512 }
2513
2514 /*-----------------------------------------------------------------
2515  * Event notification.
2516  *---------------------------------------------------------------*/
2517 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2518                        unsigned cookie)
2519 {
2520         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2521         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2522
2523         if (!cookie)
2524                 kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2525         else {
2526                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2527                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2528                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
2529         }
2530 }
2531
2532 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2533 {
2534         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2535 }
2536
2537 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2538 {
2539         return atomic_read(&md->event_nr);
2540 }
2541
2542 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2543 {
2544         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2545                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2546 }
2547
2548 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2549 {
2550         unsigned long flags;
2551
2552         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2553         list_add(elist, &md->uevent_list);
2554         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2559  * count on 'md'.
2560  */
2561 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2562 {
2563         return md->disk;
2564 }
2565
2566 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2567 {
2568         return &md->kobj;
2569 }
2570
2571 /*
2572  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2573  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2574  */
2575 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2576 {
2577         struct mapped_device *md;
2578
2579         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2580         if (&md->kobj != kobj)
2581                 return NULL;
2582
2583         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2584             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
2585                 return NULL;
2586
2587         dm_get(md);
2588         return md;
2589 }
2590
2591 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
2592 {
2593         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2594 }
2595
2596 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2597 {
2598         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
2599         int r = __noflush_suspending(md);
2600
2601         dm_put(md);
2602
2603         return r;
2604 }
2605 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2606
2607 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2608 {
2609         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2610
2611         if (!pools)
2612                 return NULL;
2613
2614         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2615                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2616                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2617         if (!pools->io_pool)
2618                 goto free_pools_and_out;
2619
2620         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2621                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2622                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2623         if (!pools->tio_pool)
2624                 goto free_io_pool_and_out;
2625
2626         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2627                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2628         if (!pools->bs)
2629                 goto free_tio_pool_and_out;
2630
2631         return pools;
2632
2633 free_tio_pool_and_out:
2634         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2635
2636 free_io_pool_and_out:
2637         mempool_destroy(pools->io_pool);
2638
2639 free_pools_and_out:
2640         kfree(pools);
2641
2642         return NULL;
2643 }
2644
2645 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2646 {
2647         if (!pools)
2648                 return;
2649
2650         if (pools->io_pool)
2651                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2652
2653         if (pools->tio_pool)
2654                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2655
2656         if (pools->bs)
2657                 bioset_free(pools->bs);
2658
2659         kfree(pools);
2660 }
2661
2662 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2663         .open = dm_blk_open,
2664         .release = dm_blk_close,
2665         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2666         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2667         .owner = THIS_MODULE
2668 };
2669
2670 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2671
2672 /*
2673  * module hooks
2674  */
2675 module_init(dm_init);
2676 module_exit(dm_exit);
2677
2678 module_param(major, uint, 0);
2679 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2680 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2681 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2682 MODULE_LICENSE("GPL");