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 request *rq;
  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 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  92
  93 /*
  94  * Bits for the md->flags field.
  95  */
  96 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
  97 #define DMF_SUSPENDED 1
  98 #define DMF_FROZEN 2
  99 #define DMF_FREEING 3
 100 #define DMF_DELETING 4
 101 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 102 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
 103
 104 /*
 105  * Work processed by per-device workqueue.
 106  */
 107 struct mapped_device {
 108         struct rw_semaphore io_lock;
 109         struct mutex suspend_lock;
 110         rwlock_t map_lock;
 111         atomic_t holders;
 112         atomic_t open_count;
 113
 114         unsigned long flags;
 115
 116         struct request_queue *queue;
 117         struct gendisk *disk;
 118         char name[16];
 119
 120         void *interface_ptr;
 121
 122         /*
 123          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 124          */
 125         atomic_t pending;
 126         wait_queue_head_t wait;
 127         struct work_struct work;
 128         struct bio_list deferred;
 129         spinlock_t deferred_lock;
 130
 131         /*
 132          * An error from the barrier request currently being processed.
 133          */
 134         int barrier_error;
 135
 136         /*
 137          * Processing queue (flush/barriers)
 138          */
 139         struct workqueue_struct *wq;
 140
 141         /*
 142          * The current mapping.
 143          */
 144         struct dm_table *map;
 145
 146         /*
 147          * io objects are allocated from here.
 148          */
 149         mempool_t *io_pool;
 150         mempool_t *tio_pool;
 151
 152         struct bio_set *bs;
 153
 154         /*
 155          * Event handling.
 156          */
 157         atomic_t event_nr;
 158         wait_queue_head_t eventq;
 159         atomic_t uevent_seq;
 160         struct list_head uevent_list;
 161         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
 162
 163         /*
 164          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 165          */
 166         struct super_block *frozen_sb;
 167         struct block_device *bdev;
 168
 169         /* forced geometry settings */
 170         struct hd_geometry geometry;
 171
 172         /* sysfs handle */
 173         struct kobject kobj;
 174
 175         /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
 176         struct bio barrier_bio;
 177 };
 178
 179 #define MIN_IOS 256
 180 static struct kmem_cache *_io_cache;
 181 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 182 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 183 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 184
 185 static int __init local_init(void)
 186 {
 187         int r = -ENOMEM;
 188
 189         /* allocate a slab for the dm_ios */
 190         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 191         if (!_io_cache)
 192                 return r;
 193
 194         /* allocate a slab for the target ios */
 195         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 196         if (!_tio_cache)
 197                 goto out_free_io_cache;
 198
 199         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 200         if (!_rq_tio_cache)
 201                 goto out_free_tio_cache;
 202
 203         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 204         if (!_rq_bio_info_cache)
 205                 goto out_free_rq_tio_cache;
 206
 207         r = dm_uevent_init();
 208         if (r)
 209                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 210
 211         _major = major;
 212         r = register_blkdev(_major, _name);
 213         if (r < 0)
 214                 goto out_uevent_exit;
 215
 216         if (!_major)
 217                 _major = r;
 218
 219         return 0;
 220
 221 out_uevent_exit:
 222         dm_uevent_exit();
 223 out_free_rq_bio_info_cache:
 224         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 225 out_free_rq_tio_cache:
 226         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 227 out_free_tio_cache:
 228         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 229 out_free_io_cache:
 230         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 231
 232         return r;
 233 }
 234
 235 static void local_exit(void)
 236 {
 237         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 238         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 239         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 240         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 241         unregister_blkdev(_major, _name);
 242         dm_uevent_exit();
 243
 244         _major = 0;
 245
 246         DMINFO("cleaned up");
 247 }
 248
 249 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 250         local_init,
 251         dm_target_init,
 252         dm_linear_init,
 253         dm_stripe_init,
 254         dm_kcopyd_init,
 255         dm_interface_init,
 256 };
 257
 258 static void (*_exits[])(void) = {
 259         local_exit,
 260         dm_target_exit,
 261         dm_linear_exit,
 262         dm_stripe_exit,
 263         dm_kcopyd_exit,
 264         dm_interface_exit,
 265 };
 266
 267 static int __init dm_init(void)
 268 {
 269         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 270
 271         int r, i;
 272
 273         for (i = 0; i < count; i++) {
 274                 r = _inits[i]();
 275                 if (r)
 276                         goto bad;
 277         }
 278
 279         return 0;
 280
 281       bad:
 282         while (i--)
 283                 _exits[i]();
 284
 285         return r;
 286 }
 287
 288 static void __exit dm_exit(void)
 289 {
 290         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 291
 292         while (i--)
 293                 _exits[i]();
 294 }
 295
 296 /*
 297  * Block device functions
 298  */
 299 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 300 {
 301         struct mapped_device *md;
 302
 303         spin_lock(&_minor_lock);
 304
 305         md = bdev->bd_disk->private_data;
 306         if (!md)
 307                 goto out;
 308
 309         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 310             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
 311                 md = NULL;
 312                 goto out;
 313         }
 314
 315         dm_get(md);
 316         atomic_inc(&md->open_count);
 317
 318 out:
 319         spin_unlock(&_minor_lock);
 320
 321         return md ? 0 : -ENXIO;
 322 }
 323
 324 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 325 {
 326         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 327         atomic_dec(&md->open_count);
 328         dm_put(md);
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 333 {
 334         return atomic_read(&md->open_count);
 335 }
 336
 337 /*
 338  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 339  */
 340 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 341 {
 342         int r = 0;
 343
 344         spin_lock(&_minor_lock);
 345
 346         if (dm_open_count(md))
 347                 r = -EBUSY;
 348         else
 349                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 350
 351         spin_unlock(&_minor_lock);
 352
 353         return r;
 354 }
 355
 356 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 357 {
 358         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 359
 360         return dm_get_geometry(md, geo);
 361 }
 362
 363 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 364                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 365 {
 366         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 367         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 368         struct dm_target *tgt;
 369         int r = -ENOTTY;
 370
 371         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 372                 goto out;
 373
 374         /* We only support devices that have a single target */
 375         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 376                 goto out;
 377
 378         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 379
 380         if (dm_suspended(md)) {
 381                 r = -EAGAIN;
 382                 goto out;
 383         }
 384
 385         if (tgt->type->ioctl)
 386                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 387
 388 out:
 389         dm_table_put(map);
 390
 391         return r;
 392 }
 393
 394 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 395 {
 396         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 397 }
 398
 399 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 400 {
 401         mempool_free(io, md->io_pool);
 402 }
 403
 404 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 405 {
 406         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 407 }
 408
 409 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 410 {
 411         struct mapped_device *md = io->md;
 412         int cpu;
 413
 414         io->start_time = jiffies;
 415
 416         cpu = part_stat_lock();
 417         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 418         part_stat_unlock();
 419         dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 420 }
 421
 422 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 423 {
 424         struct mapped_device *md = io->md;
 425         struct bio *bio = io->bio;
 426         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 427         int pending, cpu;
 428         int rw = bio_data_dir(bio);
 429
 430         cpu = part_stat_lock();
 431         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 432         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 433         part_stat_unlock();
 434
 435         /*
 436          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 437          * a barrier.
 438          */
 439         dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
 440                 atomic_dec_return(&md->pending);
 441
 442         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 443         if (!pending)
 444                 wake_up(&md->wait);
 445 }
 446
 447 /*
 448  * Add the bio to the list of deferred io.
 449  */
 450 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 451 {
 452         down_write(&md->io_lock);
 453
 454         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
 455         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 456         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
 457
 458         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
 459                 queue_work(md->wq, &md->work);
 460
 461         up_write(&md->io_lock);
 462 }
 463
 464 /*
 465  * Everyone (including functions in this file), should use this
 466  * function to access the md->map field, and make sure they call
 467  * dm_table_put() when finished.
 468  */
 469 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 470 {
 471         struct dm_table *t;
 472
 473         read_lock(&md->map_lock);
 474         t = md->map;
 475         if (t)
 476                 dm_table_get(t);
 477         read_unlock(&md->map_lock);
 478
 479         return t;
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Get the geometry associated with a dm device
 484  */
 485 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 486 {
 487         *geo = md->geometry;
 488
 489         return 0;
 490 }
 491
 492 /*
 493  * Set the geometry of a device.
 494  */
 495 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 496 {
 497         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 498
 499         if (geo->start > sz) {
 500                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 501                 return -EINVAL;
 502         }
 503
 504         md->geometry = *geo;
 505
 506         return 0;
 507 }
 508
 509 /*-----------------------------------------------------------------
 510  * CRUD START:
 511  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 512  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 513  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 514  *   interests of getting something for people to use I give
 515  *   you this clearly demarcated crap.
 516  *---------------------------------------------------------------*/
 517
 518 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 519 {
 520         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 521 }
 522
 523 /*
 524  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 525  * cloned into, completing the original io if necc.
 526  */
 527 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 528 {
 529         unsigned long flags;
 530         int io_error;
 531         struct bio *bio;
 532         struct mapped_device *md = io->md;
 533
 534         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 535         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 536                 io->error = error;
 537
 538         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 539                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 540                         /*
 541                          * Target requested pushing back the I/O.
 542                          */
 543                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 544                         if (__noflush_suspending(md)) {
 545                                 if (!bio_barrier(io->bio))
 546                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
 547                                                           io->bio);
 548                         } else
 549                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 550                                 io->error = -EIO;
 551                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 552                 }
 553
 554                 io_error = io->error;
 555                 bio = io->bio;
 556
 557                 if (bio_barrier(bio)) {
 558                         /*
 559                          * There can be just one barrier request so we use
 560                          * a per-device variable for error reporting.
 561                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
 562                          */
 563                         if (!md->barrier_error && io_error != -EOPNOTSUPP)
 564                                 md->barrier_error = io_error;
 565                         end_io_acct(io);
 566                 } else {
 567                         end_io_acct(io);
 568
 569                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
 570                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
 571
 572                                 bio_endio(bio, io_error);
 573                         }
 574                 }
 575
 576                 free_io(md, io);
 577         }
 578 }
 579
 580 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 581 {
 582         int r = 0;
 583         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 584         struct dm_io *io = tio->io;
 585         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 586         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 587
 588         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 589                 error = -EIO;
 590
 591         if (endio) {
 592                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 593                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 594                         /*
 595                          * error and requeue request are handled
 596                          * in dec_pending().
 597                          */
 598                         error = r;
 599                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 600                         /* The target will handle the io */
 601                         return;
 602                 else if (r) {
 603                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 604                         BUG();
 605                 }
 606         }
 607
 608         /*
 609          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 610          */
 611         bio->bi_private = md->bs;
 612
 613         free_tio(md, tio);
 614         bio_put(bio);
 615         dec_pending(io, error);
 616 }
 617
 618 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 619                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 620 {
 621         sector_t offset = sector - ti->begin;
 622         sector_t len = ti->len - offset;
 623
 624         /*
 625          * Does the target need to split even further ?
 626          */
 627         if (ti->split_io) {
 628                 sector_t boundary;
 629                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 630                            - offset;
 631                 if (len > boundary)
 632                         len = boundary;
 633         }
 634
 635         return len;
 636 }
 637
 638 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 639                       struct dm_target_io *tio)
 640 {
 641         int r;
 642         sector_t sector;
 643         struct mapped_device *md;
 644
 645         clone->bi_end_io = clone_endio;
 646         clone->bi_private = tio;
 647
 648         /*
 649          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 650          * anything, the target has assumed ownership of
 651          * this io.
 652          */
 653         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 654         sector = clone->bi_sector;
 655         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 656         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 657                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 658
 659                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 660                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
 661
 662                 generic_make_request(clone);
 663         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
 664                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
 665                 md = tio->io->md;
 666                 dec_pending(tio->io, r);
 667                 /*
 668                  * Store bio_set for cleanup.
 669                  */
 670                 clone->bi_private = md->bs;
 671                 bio_put(clone);
 672                 free_tio(md, tio);
 673         } else if (r) {
 674                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
 675                 BUG();
 676         }
 677 }
 678
 679 struct clone_info {
 680         struct mapped_device *md;
 681         struct dm_table *map;
 682         struct bio *bio;
 683         struct dm_io *io;
 684         sector_t sector;
 685         sector_t sector_count;
 686         unsigned short idx;
 687 };
 688
 689 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 690 {
 691         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
 692
 693         bio_free(bio, bs);
 694 }
 695
 696 /*
 697  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 698  */
 699 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
 700                               unsigned short idx, unsigned int offset,
 701                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
 702 {
 703         struct bio *clone;
 704         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 705
 706         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
 707         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 708         *clone->bi_io_vec = *bv;
 709
 710         clone->bi_sector = sector;
 711         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
 712         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 713         clone->bi_vcnt = 1;
 714         clone->bi_size = to_bytes(len);
 715         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
 716         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
 717         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 718
 719         if (bio_integrity(bio)) {
 720                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 721                 bio_integrity_trim(clone,
 722                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
 723         }
 724
 725         return clone;
 726 }
 727
 728 /*
 729  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 730  */
 731 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
 732                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
 733                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
 734 {
 735         struct bio *clone;
 736
 737         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
 738         __bio_clone(clone, bio);
 739         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 740         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 741         clone->bi_sector = sector;
 742         clone->bi_idx = idx;
 743         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
 744         clone->bi_size = to_bytes(len);
 745         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 746
 747         if (bio_integrity(bio)) {
 748                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 749
 750                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
 751                         bio_integrity_trim(clone,
 752                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
 753         }
 754
 755         return clone;
 756 }
 757
 758 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
 759                                       struct dm_target *ti)
 760 {
 761         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
 762
 763         tio->io = ci->io;
 764         tio->ti = ti;
 765         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 766
 767         return tio;
 768 }
 769
 770 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
 771                           unsigned flush_nr)
 772 {
 773         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
 774         struct bio *clone;
 775
 776         tio->info.flush_request = flush_nr;
 777
 778         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
 779         __bio_clone(clone, ci->bio);
 780         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 781
 782         __map_bio(ti, clone, tio);
 783 }
 784
 785 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
 786 {
 787         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
 788         struct dm_target *ti;
 789
 790         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
 791                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
 792                      flush_nr++)
 793                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
 794
 795         ci->sector_count = 0;
 796
 797         return 0;
 798 }
 799
 800 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 801 {
 802         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
 803         struct dm_target *ti;
 804         sector_t len = 0, max;
 805         struct dm_target_io *tio;
 806
 807         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
 808                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
 809
 810         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 811         if (!dm_target_is_valid(ti))
 812                 return -EIO;
 813
 814         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 815
 816         /*
 817          * Allocate a target io object.
 818          */
 819         tio = alloc_tio(ci, ti);
 820
 821         if (ci->sector_count <= max) {
 822                 /*
 823                  * Optimise for the simple case where we can do all of
 824                  * the remaining io with a single clone.
 825                  */
 826                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
 827                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
 828                                   ci->md->bs);
 829                 __map_bio(ti, clone, tio);
 830                 ci->sector_count = 0;
 831
 832         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
 833                 /*
 834                  * There are some bvecs that don't span targets.
 835                  * Do as many of these as possible.
 836                  */
 837                 int i;
 838                 sector_t remaining = max;
 839                 sector_t bv_len;
 840
 841                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
 842                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
 843
 844                         if (bv_len > remaining)
 845                                 break;
 846
 847                         remaining -= bv_len;
 848                         len += bv_len;
 849                 }
 850
 851                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
 852                                   ci->md->bs);
 853                 __map_bio(ti, clone, tio);
 854
 855                 ci->sector += len;
 856                 ci->sector_count -= len;
 857                 ci->idx = i;
 858
 859         } else {
 860                 /*
 861                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
 862                  */
 863                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
 864                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
 865                 unsigned int offset = 0;
 866
 867                 do {
 868                         if (offset) {
 869                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 870                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
 871                                         return -EIO;
 872
 873                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 874
 875                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
 876                         }
 877
 878                         len = min(remaining, max);
 879
 880                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
 881                                            bv->bv_offset + offset, len,
 882                                            ci->md->bs);
 883
 884                         __map_bio(ti, clone, tio);
 885
 886                         ci->sector += len;
 887                         ci->sector_count -= len;
 888                         offset += to_bytes(len);
 889                 } while (remaining -= len);
 890
 891                 ci->idx++;
 892         }
 893
 894         return 0;
 895 }
 896
 897 /*
 898  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
 899  */
 900 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 901 {
 902         struct clone_info ci;
 903         int error = 0;
 904
 905         ci.map = dm_get_table(md);
 906         if (unlikely(!ci.map)) {
 907                 if (!bio_barrier(bio))
 908                         bio_io_error(bio);
 909                 else
 910                         if (!md->barrier_error)
 911                                 md->barrier_error = -EIO;
 912                 return;
 913         }
 914
 915         ci.md = md;
 916         ci.bio = bio;
 917         ci.io = alloc_io(md);
 918         ci.io->error = 0;
 919         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
 920         ci.io->bio = bio;
 921         ci.io->md = md;
 922         ci.sector = bio->bi_sector;
 923         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
 924         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
 925                 ci.sector_count = 1;
 926         ci.idx = bio->bi_idx;
 927
 928         start_io_acct(ci.io);
 929         while (ci.sector_count && !error)
 930                 error = __clone_and_map(&ci);
 931
 932         /* drop the extra reference count */
 933         dec_pending(ci.io, error);
 934         dm_table_put(ci.map);
 935 }
 936 /*-----------------------------------------------------------------
 937  * CRUD END
 938  *---------------------------------------------------------------*/
 939
 940 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
 941                          struct bvec_merge_data *bvm,
 942                          struct bio_vec *biovec)
 943 {
 944         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 945         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 946         struct dm_target *ti;
 947         sector_t max_sectors;
 948         int max_size = 0;
 949
 950         if (unlikely(!map))
 951                 goto out;
 952
 953         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
 954         if (!dm_target_is_valid(ti))
 955                 goto out_table;
 956
 957         /*
 958          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
 959          */
 960         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
 961                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
 962         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
 963         if (max_size < 0)
 964                 max_size = 0;
 965
 966         /*
 967          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
 968          * it can accept at this offset
 969          * max is precomputed maximal io size
 970          */
 971         if (max_size && ti->type->merge)
 972                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
 973         /*
 974          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
 975          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
 976          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
 977          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
 978          * just one page.
 979          */
 980         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
 981
 982                 max_size = 0;
 983
 984 out_table:
 985         dm_table_put(map);
 986
 987 out:
 988         /*
 989          * Always allow an entire first page
 990          */
 991         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
 992                 max_size = biovec->bv_len;
 993
 994         return max_size;
 995 }
 996
 997 /*
 998  * The request function that just remaps the bio built up by
 999  * dm_merge_bvec.
1000  */
1001 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1002 {
1003         int rw = bio_data_dir(bio);
1004         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1005         int cpu;
1006
1007         down_read(&md->io_lock);
1008
1009         cpu = part_stat_lock();
1010         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1011         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1012         part_stat_unlock();
1013
1014         /*
1015          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1016          * we have to queue this io for later.
1017          */
1018         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1019             unlikely(bio_barrier(bio))) {
1020                 up_read(&md->io_lock);
1021
1022                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1023                     bio_rw(bio) == READA) {
1024                         bio_io_error(bio);
1025                         return 0;
1026                 }
1027
1028                 queue_io(md, bio);
1029
1030                 return 0;
1031         }
1032
1033         __split_and_process_bio(md, bio);
1034         up_read(&md->io_lock);
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1039 {
1040         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1041         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1042
1043         if (map) {
1044                 dm_table_unplug_all(map);
1045                 dm_table_put(map);
1046         }
1047 }
1048
1049 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1050 {
1051         int r = bdi_bits;
1052         struct mapped_device *md = congested_data;
1053         struct dm_table *map;
1054
1055         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1056                 map = dm_get_table(md);
1057                 if (map) {
1058                         r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1059                         dm_table_put(map);
1060                 }
1061         }
1062
1063         return r;
1064 }
1065
1066 /*-----------------------------------------------------------------
1067  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1068  *---------------------------------------------------------------*/
1069 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1070
1071 static void free_minor(int minor)
1072 {
1073         spin_lock(&_minor_lock);
1074         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1075         spin_unlock(&_minor_lock);
1076 }
1077
1078 /*
1079  * See if the device with a specific minor # is free.
1080  */
1081 static int specific_minor(int minor)
1082 {
1083         int r, m;
1084
1085         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1086                 return -EINVAL;
1087
1088         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1089         if (!r)
1090                 return -ENOMEM;
1091
1092         spin_lock(&_minor_lock);
1093
1094         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1095                 r = -EBUSY;
1096                 goto out;
1097         }
1098
1099         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1100         if (r)
1101                 goto out;
1102
1103         if (m != minor) {
1104                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1105                 r = -EBUSY;
1106                 goto out;
1107         }
1108
1109 out:
1110         spin_unlock(&_minor_lock);
1111         return r;
1112 }
1113
1114 static int next_free_minor(int *minor)
1115 {
1116         int r, m;
1117
1118         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1119         if (!r)
1120                 return -ENOMEM;
1121
1122         spin_lock(&_minor_lock);
1123
1124         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1125         if (r)
1126                 goto out;
1127
1128         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1129                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1130                 r = -ENOSPC;
1131                 goto out;
1132         }
1133
1134         *minor = m;
1135
1136 out:
1137         spin_unlock(&_minor_lock);
1138         return r;
1139 }
1140
1141 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1142
1143 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1144
1145 /*
1146  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1147  */
1148 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1149 {
1150         int r;
1151         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1152         void *old_md;
1153
1154         if (!md) {
1155                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1156                 return NULL;
1157         }
1158
1159         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1160                 goto bad_module_get;
1161
1162         /* get a minor number for the dev */
1163         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1164                 r = next_free_minor(&minor);
1165         else
1166                 r = specific_minor(minor);
1167         if (r < 0)
1168                 goto bad_minor;
1169
1170         init_rwsem(&md->io_lock);
1171         mutex_init(&md->suspend_lock);
1172         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1173         rwlock_init(&md->map_lock);
1174         atomic_set(&md->holders, 1);
1175         atomic_set(&md->open_count, 0);
1176         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1177         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1178         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1179         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1180
1181         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1182         if (!md->queue)
1183                 goto bad_queue;
1184
1185         md->queue->queuedata = md;
1186         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1187         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1188         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1189         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1190         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1191         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1192         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1193
1194         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
1195         if (!md->io_pool)
1196                 goto bad_io_pool;
1197
1198         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
1199         if (!md->tio_pool)
1200                 goto bad_tio_pool;
1201
1202         md->bs = bioset_create(16, 0);
1203         if (!md->bs)
1204                 goto bad_no_bioset;
1205
1206         md->disk = alloc_disk(1);
1207         if (!md->disk)
1208                 goto bad_disk;
1209
1210         atomic_set(&md->pending, 0);
1211         init_waitqueue_head(&md->wait);
1212         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1213         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1214
1215         md->disk->major = _major;
1216         md->disk->first_minor = minor;
1217         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1218         md->disk->queue = md->queue;
1219         md->disk->private_data = md;
1220         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1221         add_disk(md->disk);
1222         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1223
1224         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1225         if (!md->wq)
1226                 goto bad_thread;
1227
1228         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1229         if (!md->bdev)
1230                 goto bad_bdev;
1231
1232         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1233         spin_lock(&_minor_lock);
1234         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1235         spin_unlock(&_minor_lock);
1236
1237         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1238
1239         return md;
1240
1241 bad_bdev:
1242         destroy_workqueue(md->wq);
1243 bad_thread:
1244         put_disk(md->disk);
1245 bad_disk:
1246         bioset_free(md->bs);
1247 bad_no_bioset:
1248         mempool_destroy(md->tio_pool);
1249 bad_tio_pool:
1250         mempool_destroy(md->io_pool);
1251 bad_io_pool:
1252         blk_cleanup_queue(md->queue);
1253 bad_queue:
1254         free_minor(minor);
1255 bad_minor:
1256         module_put(THIS_MODULE);
1257 bad_module_get:
1258         kfree(md);
1259         return NULL;
1260 }
1261
1262 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1263
1264 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1265 {
1266         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1267
1268         unlock_fs(md);
1269         bdput(md->bdev);
1270         destroy_workqueue(md->wq);
1271         mempool_destroy(md->tio_pool);
1272         mempool_destroy(md->io_pool);
1273         bioset_free(md->bs);
1274         blk_integrity_unregister(md->disk);
1275         del_gendisk(md->disk);
1276         free_minor(minor);
1277
1278         spin_lock(&_minor_lock);
1279         md->disk->private_data = NULL;
1280         spin_unlock(&_minor_lock);
1281
1282         put_disk(md->disk);
1283         blk_cleanup_queue(md->queue);
1284         module_put(THIS_MODULE);
1285         kfree(md);
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Bind a table to the device.
1290  */
1291 static void event_callback(void *context)
1292 {
1293         unsigned long flags;
1294         LIST_HEAD(uevents);
1295         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1296
1297         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1298         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1299         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1300
1301         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1302
1303         atomic_inc(&md->event_nr);
1304         wake_up(&md->eventq);
1305 }
1306
1307 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1308 {
1309         set_capacity(md->disk, size);
1310
1311         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1312         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1313         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1314 }
1315
1316 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1317                   struct queue_limits *limits)
1318 {
1319         struct request_queue *q = md->queue;
1320         sector_t size;
1321
1322         size = dm_table_get_size(t);
1323
1324         /*
1325          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1326          */
1327         if (size != get_capacity(md->disk))
1328                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1329
1330         __set_size(md, size);
1331
1332         if (!size) {
1333                 dm_table_destroy(t);
1334                 return 0;
1335         }
1336
1337         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1338
1339         write_lock(&md->map_lock);
1340         md->map = t;
1341         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1342         write_unlock(&md->map_lock);
1343
1344         return 0;
1345 }
1346
1347 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1348 {
1349         struct dm_table *map = md->map;
1350
1351         if (!map)
1352                 return;
1353
1354         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1355         write_lock(&md->map_lock);
1356         md->map = NULL;
1357         write_unlock(&md->map_lock);
1358         dm_table_destroy(map);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Constructor for a new device.
1363  */
1364 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1365 {
1366         struct mapped_device *md;
1367
1368         md = alloc_dev(minor);
1369         if (!md)
1370                 return -ENXIO;
1371
1372         dm_sysfs_init(md);
1373
1374         *result = md;
1375         return 0;
1376 }
1377
1378 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1379 {
1380         struct mapped_device *md;
1381         unsigned minor = MINOR(dev);
1382
1383         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1384                 return NULL;
1385
1386         spin_lock(&_minor_lock);
1387
1388         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1389         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1390                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1391                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1392                 md = NULL;
1393                 goto out;
1394         }
1395
1396 out:
1397         spin_unlock(&_minor_lock);
1398
1399         return md;
1400 }
1401
1402 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1403 {
1404         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
1405
1406         if (md)
1407                 dm_get(md);
1408
1409         return md;
1410 }
1411
1412 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1413 {
1414         return md->interface_ptr;
1415 }
1416
1417 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1418 {
1419         md->interface_ptr = ptr;
1420 }
1421
1422 void dm_get(struct mapped_device *md)
1423 {
1424         atomic_inc(&md->holders);
1425 }
1426
1427 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
1428 {
1429         return md->name;
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
1432
1433 void dm_put(struct mapped_device *md)
1434 {
1435         struct dm_table *map;
1436
1437         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
1438
1439         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
1440                 map = dm_get_table(md);
1441                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
1442                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
1443                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
1444                 spin_unlock(&_minor_lock);
1445                 if (!dm_suspended(md)) {
1446                         dm_table_presuspend_targets(map);
1447                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1448                 }
1449                 dm_sysfs_exit(md);
1450                 dm_table_put(map);
1451                 __unbind(md);
1452                 free_dev(md);
1453         }
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
1456
1457 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
1458 {
1459         int r = 0;
1460         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1461
1462         dm_unplug_all(md->queue);
1463
1464         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1465
1466         while (1) {
1467                 set_current_state(interruptible);
1468
1469                 smp_mb();
1470                 if (!atomic_read(&md->pending))
1471                         break;
1472
1473                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
1474                     signal_pending(current)) {
1475                         r = -EINTR;
1476                         break;
1477                 }
1478
1479                 io_schedule();
1480         }
1481         set_current_state(TASK_RUNNING);
1482
1483         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1484
1485         return r;
1486 }
1487
1488 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
1489 {
1490         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1491
1492         bio_init(&md->barrier_bio);
1493         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
1494         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
1495         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
1496
1497         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1498 }
1499
1500 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1501 {
1502         md->barrier_error = 0;
1503
1504         dm_flush(md);
1505
1506         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
1507                 __split_and_process_bio(md, bio);
1508                 dm_flush(md);
1509         }
1510
1511         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
1512                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
1513         else {
1514                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1515                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
1516                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1517         }
1518 }
1519
1520 /*
1521  * Process the deferred bios
1522  */
1523 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
1524 {
1525         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1526                                                 work);
1527         struct bio *c;
1528
1529         down_write(&md->io_lock);
1530
1531         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1532                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1533                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
1534                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1535
1536                 if (!c) {
1537                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1538                         break;
1539                 }
1540
1541                 up_write(&md->io_lock);
1542
1543                 if (bio_barrier(c))
1544                         process_barrier(md, c);
1545                 else
1546                         __split_and_process_bio(md, c);
1547
1548                 down_write(&md->io_lock);
1549         }
1550
1551         up_write(&md->io_lock);
1552 }
1553
1554 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
1555 {
1556         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1557         smp_mb__after_clear_bit();
1558         queue_work(md->wq, &md->work);
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Swap in a new table (destroying old one).
1563  */
1564 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1565 {
1566         struct queue_limits limits;
1567         int r = -EINVAL;
1568
1569         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1570
1571         /* device must be suspended */
1572         if (!dm_suspended(md))
1573                 goto out;
1574
1575         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
1576         if (r)
1577                 goto out;
1578
1579         __unbind(md);
1580         r = __bind(md, table, &limits);
1581
1582 out:
1583         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1584         return r;
1585 }
1586
1587 /*
1588  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1589  * device.
1590  */
1591 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1592 {
1593         int r;
1594
1595         WARN_ON(md->frozen_sb);
1596
1597         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
1598         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1599                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1600                 md->frozen_sb = NULL;
1601                 return r;
1602         }
1603
1604         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1605
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1610 {
1611         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1612                 return;
1613
1614         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
1615         md->frozen_sb = NULL;
1616         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1617 }
1618
1619 /*
1620  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1621  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1622  * the background.  Before the table can be swapped with
1623  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1624  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1625  */
1626 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
1627 {
1628         struct dm_table *map = NULL;
1629         int r = 0;
1630         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
1631         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
1632
1633         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1634
1635         if (dm_suspended(md)) {
1636                 r = -EINVAL;
1637                 goto out_unlock;
1638         }
1639
1640         map = dm_get_table(md);
1641
1642         /*
1643          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
1644          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
1645          */
1646         if (noflush)
1647                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1648
1649         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1650         dm_table_presuspend_targets(map);
1651
1652         /*
1653          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
1654          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
1655          */
1656         if (!noflush && do_lockfs) {
1657                 r = lock_fs(md);
1658                 if (r)
1659                         goto out;
1660         }
1661
1662         /*
1663          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
1664          * to target drivers i.e. no one may be executing
1665          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
1666          * dm_wq_work.
1667          *
1668          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
1669          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
1670          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
1671          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
1672          *
1673          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
1674          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
1675          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
1676          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
1677          */
1678         down_write(&md->io_lock);
1679         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1680         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1681         up_write(&md->io_lock);
1682
1683         flush_workqueue(md->wq);
1684
1685         /*
1686          * At this point no more requests are entering target request routines.
1687          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
1688          * to finish.
1689          */
1690         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
1691
1692         down_write(&md->io_lock);
1693         if (noflush)
1694                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1695         up_write(&md->io_lock);
1696
1697         /* were we interrupted ? */
1698         if (r < 0) {
1699                 dm_queue_flush(md);
1700
1701                 unlock_fs(md);
1702                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
1703         }
1704
1705         /*
1706          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
1707          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
1708          * requests are being added to md->deferred list.
1709          */
1710
1711         dm_table_postsuspend_targets(map);
1712
1713         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1714
1715 out:
1716         dm_table_put(map);
1717
1718 out_unlock:
1719         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1720         return r;
1721 }
1722
1723 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1724 {
1725         int r = -EINVAL;
1726         struct dm_table *map = NULL;
1727
1728         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1729         if (!dm_suspended(md))
1730                 goto out;
1731
1732         map = dm_get_table(md);
1733         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1734                 goto out;
1735
1736         r = dm_table_resume_targets(map);
1737         if (r)
1738                 goto out;
1739
1740         dm_queue_flush(md);
1741
1742         unlock_fs(md);
1743
1744         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1745
1746         dm_table_unplug_all(map);
1747         r = 0;
1748 out:
1749         dm_table_put(map);
1750         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1751
1752         return r;
1753 }
1754
1755 /*-----------------------------------------------------------------
1756  * Event notification.
1757  *---------------------------------------------------------------*/
1758 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
1759                        unsigned cookie)
1760 {
1761         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
1762         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
1763
1764         if (!cookie)
1765                 kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
1766         else {
1767                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
1768                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
1769                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
1770         }
1771 }
1772
1773 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
1774 {
1775         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
1776 }
1777
1778 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1779 {
1780         return atomic_read(&md->event_nr);
1781 }
1782
1783 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1784 {
1785         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1786                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1787 }
1788
1789 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
1790 {
1791         unsigned long flags;
1792
1793         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1794         list_add(elist, &md->uevent_list);
1795         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1796 }
1797
1798 /*
1799  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1800  * count on 'md'.
1801  */
1802 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1803 {
1804         return md->disk;
1805 }
1806
1807 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
1808 {
1809         return &md->kobj;
1810 }
1811
1812 /*
1813  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
1814  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
1815  */
1816 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
1817 {
1818         struct mapped_device *md;
1819
1820         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
1821         if (&md->kobj != kobj)
1822                 return NULL;
1823
1824         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
1825             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
1826                 return NULL;
1827
1828         dm_get(md);
1829         return md;
1830 }
1831
1832 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1833 {
1834         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1835 }
1836
1837 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
1838 {
1839         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1840         int r = __noflush_suspending(md);
1841
1842         dm_put(md);
1843
1844         return r;
1845 }
1846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
1847
1848 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1849         .open = dm_blk_open,
1850         .release = dm_blk_close,
1851         .ioctl = dm_blk_ioctl,
1852         .getgeo = dm_blk_getgeo,
1853         .owner = THIS_MODULE
1854 };
1855
1856 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1857
1858 /*
1859  * module hooks
1860  */
1861 module_init(dm_init);
1862 module_exit(dm_exit);
1863
1864 module_param(major, uint, 0);
1865 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1866 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1867 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1868 MODULE_LICENSE("GPL");