drivers/md/dm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm.h"
   9 #include "dm-uevent.h"
  10
  11 #include <linux/init.h>
  12 #include <linux/module.h>
  13 #include <linux/mutex.h>
  14 #include <linux/moduleparam.h>
  15 #include <linux/blkpg.h>
  16 #include <linux/bio.h>
  17 #include <linux/buffer_head.h>
  18 #include <linux/mempool.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/idr.h>
  21 #include <linux/hdreg.h>
  22 #include <linux/delay.h>
  23
  24 #include <trace/events/block.h>
  25
  26 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  27
  28 /*
  29  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  30  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  31  */
  32 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  33 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  34
  35 static const char *_name = DM_NAME;
  36
  37 static unsigned int major = 0;
  38 static unsigned int _major = 0;
  39
  40 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  41
  42 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  43 /*
  44  * For bio-based dm.
  45  * One of these is allocated per bio.
  46  */
  47 struct dm_io {
  48         struct mapped_device *md;
  49         int error;
  50         atomic_t io_count;
  51         struct bio *bio;
  52         unsigned long start_time;
  53         spinlock_t endio_lock;
  54 };
  55
  56 /*
  57  * For bio-based dm.
  58  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  59  * this will be simplified out one day.
  60  */
  61 struct dm_target_io {
  62         struct dm_io *io;
  63         struct dm_target *ti;
  64         union map_info info;
  65 };
  66
  67 /*
  68  * For request-based dm.
  69  * One of these is allocated per request.
  70  */
  71 struct dm_rq_target_io {
  72         struct mapped_device *md;
  73         struct dm_target *ti;
  74         struct request *orig, clone;
  75         int error;
  76         union map_info info;
  77 };
  78
  79 /*
  80  * For request-based dm.
  81  * One of these is allocated per bio.
  82  */
  83 struct dm_rq_clone_bio_info {
  84         struct bio *orig;
  85         struct dm_rq_target_io *tio;
  86 };
  87
  88 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  89 {
  90         if (bio && bio->bi_private)
  91                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
  92         return NULL;
  93 }
  94
  95 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
  96 {
  97         if (rq && rq->end_io_data)
  98                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
  99         return NULL;
 100 }
 101 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
 102
 103 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 104
 105 /*
 106  * Bits for the md->flags field.
 107  */
 108 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
 109 #define DMF_SUSPENDED 1
 110 #define DMF_FROZEN 2
 111 #define DMF_FREEING 3
 112 #define DMF_DELETING 4
 113 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 114
 115 /*
 116  * Work processed by per-device workqueue.
 117  */
 118 struct mapped_device {
 119         struct rw_semaphore io_lock;
 120         struct mutex suspend_lock;
 121         rwlock_t map_lock;
 122         atomic_t holders;
 123         atomic_t open_count;
 124
 125         unsigned long flags;
 126
 127         struct request_queue *queue;
 128         unsigned type;
 129         /* Protect queue and type against concurrent access. */
 130         struct mutex type_lock;
 131
 132         struct gendisk *disk;
 133         char name[16];
 134
 135         void *interface_ptr;
 136
 137         /*
 138          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 139          */
 140         atomic_t pending[2];
 141         wait_queue_head_t wait;
 142         struct work_struct work;
 143         struct bio_list deferred;
 144         spinlock_t deferred_lock;
 145
 146         /*
 147          * Processing queue (flush)
 148          */
 149         struct workqueue_struct *wq;
 150
 151         /*
 152          * The current mapping.
 153          */
 154         struct dm_table *map;
 155
 156         /*
 157          * io objects are allocated from here.
 158          */
 159         mempool_t *io_pool;
 160         mempool_t *tio_pool;
 161
 162         struct bio_set *bs;
 163
 164         /*
 165          * Event handling.
 166          */
 167         atomic_t event_nr;
 168         wait_queue_head_t eventq;
 169         atomic_t uevent_seq;
 170         struct list_head uevent_list;
 171         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
 172
 173         /*
 174          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 175          */
 176         struct super_block *frozen_sb;
 177         struct block_device *bdev;
 178
 179         /* forced geometry settings */
 180         struct hd_geometry geometry;
 181
 182         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
 183         make_request_fn *saved_make_request_fn;
 184
 185         /* sysfs handle */
 186         struct kobject kobj;
 187
 188         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
 189         struct bio flush_bio;
 190 };
 191
 192 /*
 193  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
 194  */
 195 struct dm_md_mempools {
 196         mempool_t *io_pool;
 197         mempool_t *tio_pool;
 198         struct bio_set *bs;
 199 };
 200
 201 #define MIN_IOS 256
 202 static struct kmem_cache *_io_cache;
 203 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 204 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 205 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 206
 207 static int __init local_init(void)
 208 {
 209         int r = -ENOMEM;
 210
 211         /* allocate a slab for the dm_ios */
 212         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 213         if (!_io_cache)
 214                 return r;
 215
 216         /* allocate a slab for the target ios */
 217         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 218         if (!_tio_cache)
 219                 goto out_free_io_cache;
 220
 221         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 222         if (!_rq_tio_cache)
 223                 goto out_free_tio_cache;
 224
 225         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 226         if (!_rq_bio_info_cache)
 227                 goto out_free_rq_tio_cache;
 228
 229         r = dm_uevent_init();
 230         if (r)
 231                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 232
 233         _major = major;
 234         r = register_blkdev(_major, _name);
 235         if (r < 0)
 236                 goto out_uevent_exit;
 237
 238         if (!_major)
 239                 _major = r;
 240
 241         return 0;
 242
 243 out_uevent_exit:
 244         dm_uevent_exit();
 245 out_free_rq_bio_info_cache:
 246         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 247 out_free_rq_tio_cache:
 248         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 249 out_free_tio_cache:
 250         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 251 out_free_io_cache:
 252         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 253
 254         return r;
 255 }
 256
 257 static void local_exit(void)
 258 {
 259         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 260         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 261         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 262         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 263         unregister_blkdev(_major, _name);
 264         dm_uevent_exit();
 265
 266         _major = 0;
 267
 268         DMINFO("cleaned up");
 269 }
 270
 271 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 272         local_init,
 273         dm_target_init,
 274         dm_linear_init,
 275         dm_stripe_init,
 276         dm_io_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_io_exit,
 287         dm_kcopyd_exit,
 288         dm_interface_exit,
 289 };
 290
 291 static int __init dm_init(void)
 292 {
 293         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 294
 295         int r, i;
 296
 297         for (i = 0; i < count; i++) {
 298                 r = _inits[i]();
 299                 if (r)
 300                         goto bad;
 301         }
 302
 303         return 0;
 304
 305       bad:
 306         while (i--)
 307                 _exits[i]();
 308
 309         return r;
 310 }
 311
 312 static void __exit dm_exit(void)
 313 {
 314         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 315
 316         while (i--)
 317                 _exits[i]();
 318
 319         /*
 320          * Should be empty by this point.
 321          */
 322         idr_remove_all(&_minor_idr);
 323         idr_destroy(&_minor_idr);
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Block device functions
 328  */
 329 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 330 {
 331         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 332 }
 333
 334 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 335 {
 336         struct mapped_device *md;
 337
 338         spin_lock(&_minor_lock);
 339
 340         md = bdev->bd_disk->private_data;
 341         if (!md)
 342                 goto out;
 343
 344         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 345             dm_deleting_md(md)) {
 346                 md = NULL;
 347                 goto out;
 348         }
 349
 350         dm_get(md);
 351         atomic_inc(&md->open_count);
 352
 353 out:
 354         spin_unlock(&_minor_lock);
 355
 356         return md ? 0 : -ENXIO;
 357 }
 358
 359 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 360 {
 361         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 362
 363         spin_lock(&_minor_lock);
 364
 365         atomic_dec(&md->open_count);
 366         dm_put(md);
 367
 368         spin_unlock(&_minor_lock);
 369
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 374 {
 375         return atomic_read(&md->open_count);
 376 }
 377
 378 /*
 379  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 380  */
 381 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 382 {
 383         int r = 0;
 384
 385         spin_lock(&_minor_lock);
 386
 387         if (dm_open_count(md))
 388                 r = -EBUSY;
 389         else
 390                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 391
 392         spin_unlock(&_minor_lock);
 393
 394         return r;
 395 }
 396
 397 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 398 {
 399         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 400
 401         return dm_get_geometry(md, geo);
 402 }
 403
 404 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 405                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 406 {
 407         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 408         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
 409         struct dm_target *tgt;
 410         int r = -ENOTTY;
 411
 412         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 413                 goto out;
 414
 415         /* We only support devices that have a single target */
 416         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 417                 goto out;
 418
 419         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 420
 421         if (dm_suspended_md(md)) {
 422                 r = -EAGAIN;
 423                 goto out;
 424         }
 425
 426         if (tgt->type->ioctl)
 427                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 428
 429 out:
 430         dm_table_put(map);
 431
 432         return r;
 433 }
 434
 435 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 436 {
 437         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 438 }
 439
 440 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 441 {
 442         mempool_free(io, md->io_pool);
 443 }
 444
 445 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 446 {
 447         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 448 }
 449
 450 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
 451                                             gfp_t gfp_mask)
 452 {
 453         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
 454 }
 455
 456 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
 457 {
 458         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
 459 }
 460
 461 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
 462 {
 463         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
 464 }
 465
 466 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
 467 {
 468         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
 469 }
 470
 471 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
 472 {
 473         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
 474                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 475 }
 476
 477 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 478 {
 479         struct mapped_device *md = io->md;
 480         int cpu;
 481         int rw = bio_data_dir(io->bio);
 482
 483         io->start_time = jiffies;
 484
 485         cpu = part_stat_lock();
 486         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 487         part_stat_unlock();
 488         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
 489                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
 490 }
 491
 492 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 493 {
 494         struct mapped_device *md = io->md;
 495         struct bio *bio = io->bio;
 496         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 497         int pending, cpu;
 498         int rw = bio_data_dir(bio);
 499
 500         cpu = part_stat_lock();
 501         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 502         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 503         part_stat_unlock();
 504
 505         /*
 506          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 507          * a flush.
 508          */
 509         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
 510         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
 511         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 512
 513         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 514         if (!pending)
 515                 wake_up(&md->wait);
 516 }
 517
 518 /*
 519  * Add the bio to the list of deferred io.
 520  */
 521 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 522 {
 523         unsigned long flags;
 524
 525         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 526         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 527         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 528         queue_work(md->wq, &md->work);
 529 }
 530
 531 /*
 532  * Everyone (including functions in this file), should use this
 533  * function to access the md->map field, and make sure they call
 534  * dm_table_put() when finished.
 535  */
 536 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
 537 {
 538         struct dm_table *t;
 539         unsigned long flags;
 540
 541         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
 542         t = md->map;
 543         if (t)
 544                 dm_table_get(t);
 545         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
 546
 547         return t;
 548 }
 549
 550 /*
 551  * Get the geometry associated with a dm device
 552  */
 553 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 554 {
 555         *geo = md->geometry;
 556
 557         return 0;
 558 }
 559
 560 /*
 561  * Set the geometry of a device.
 562  */
 563 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 564 {
 565         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 566
 567         if (geo->start > sz) {
 568                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 569                 return -EINVAL;
 570         }
 571
 572         md->geometry = *geo;
 573
 574         return 0;
 575 }
 576
 577 /*-----------------------------------------------------------------
 578  * CRUD START:
 579  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 580  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 581  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 582  *   interests of getting something for people to use I give
 583  *   you this clearly demarcated crap.
 584  *---------------------------------------------------------------*/
 585
 586 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 587 {
 588         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 589 }
 590
 591 /*
 592  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 593  * cloned into, completing the original io if necc.
 594  */
 595 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 596 {
 597         unsigned long flags;
 598         int io_error;
 599         struct bio *bio;
 600         struct mapped_device *md = io->md;
 601
 602         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 603         if (unlikely(error)) {
 604                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
 605                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 606                         io->error = error;
 607                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
 608         }
 609
 610         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 611                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 612                         /*
 613                          * Target requested pushing back the I/O.
 614                          */
 615                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 616                         if (__noflush_suspending(md))
 617                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
 618                         else
 619                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 620                                 io->error = -EIO;
 621                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 622                 }
 623
 624                 io_error = io->error;
 625                 bio = io->bio;
 626                 end_io_acct(io);
 627                 free_io(md, io);
 628
 629                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
 630                         return;
 631
 632                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
 633                         /*
 634                          * Preflush done for flush with data, reissue
 635                          * without REQ_FLUSH.
 636                          */
 637                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
 638                         queue_io(md, bio);
 639                 } else {
 640                         /* done with normal IO or empty flush */
 641                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
 642                         bio_endio(bio, io_error);
 643                 }
 644         }
 645 }
 646
 647 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 648 {
 649         int r = 0;
 650         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 651         struct dm_io *io = tio->io;
 652         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 653         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 654
 655         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 656                 error = -EIO;
 657
 658         if (endio) {
 659                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 660                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 661                         /*
 662                          * error and requeue request are handled
 663                          * in dec_pending().
 664                          */
 665                         error = r;
 666                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 667                         /* The target will handle the io */
 668                         return;
 669                 else if (r) {
 670                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 671                         BUG();
 672                 }
 673         }
 674
 675         /*
 676          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 677          */
 678         bio->bi_private = md->bs;
 679
 680         free_tio(md, tio);
 681         bio_put(bio);
 682         dec_pending(io, error);
 683 }
 684
 685 /*
 686  * Partial completion handling for request-based dm
 687  */
 688 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
 689 {
 690         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
 691         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
 692         struct bio *bio = info->orig;
 693         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
 694
 695         bio_put(clone);
 696
 697         if (tio->error)
 698                 /*
 699                  * An error has already been detected on the request.
 700                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
 701                  * the remainder.
 702                  */
 703                 return;
 704         else if (error) {
 705                 /*
 706                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
 707                  * The error handling decision is made by the target driver,
 708                  * when the request is completed.
 709                  */
 710                 tio->error = error;
 711                 return;
 712         }
 713
 714         /*
 715          * I/O for the bio successfully completed.
 716          * Notice the data completion to the upper layer.
 717          */
 718
 719         /*
 720          * bios are processed from the head of the list.
 721          * So the completing bio should always be rq->bio.
 722          * If it's not, something wrong is happening.
 723          */
 724         if (tio->orig->bio != bio)
 725                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
 726
 727         /*
 728          * Update the original request.
 729          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
 730          * the original request before the clone, and break the ordering.
 731          */
 732         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
 733 }
 734
 735 /*
 736  * Don't touch any member of the md after calling this function because
 737  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
 738  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
 739  */
 740 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
 741 {
 742         atomic_dec(&md->pending[rw]);
 743
 744         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 745         if (!md_in_flight(md))
 746                 wake_up(&md->wait);
 747
 748         if (run_queue)
 749                 blk_run_queue(md->queue);
 750
 751         /*
 752          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
 753          */
 754         dm_put(md);
 755 }
 756
 757 static void free_rq_clone(struct request *clone)
 758 {
 759         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 760
 761         blk_rq_unprep_clone(clone);
 762         free_rq_tio(tio);
 763 }
 764
 765 /*
 766  * Complete the clone and the original request.
 767  * Must be called without queue lock.
 768  */
 769 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
 770 {
 771         int rw = rq_data_dir(clone);
 772         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 773         struct mapped_device *md = tio->md;
 774         struct request *rq = tio->orig;
 775
 776         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
 777                 rq->errors = clone->errors;
 778                 rq->resid_len = clone->resid_len;
 779
 780                 if (rq->sense)
 781                         /*
 782                          * We are using the sense buffer of the original
 783                          * request.
 784                          * So setting the length of the sense data is enough.
 785                          */
 786                         rq->sense_len = clone->sense_len;
 787         }
 788
 789         free_rq_clone(clone);
 790         blk_end_request_all(rq, error);
 791         rq_completed(md, rw, true);
 792 }
 793
 794 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
 795 {
 796         struct request *clone = rq->special;
 797
 798         rq->special = NULL;
 799         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
 800
 801         free_rq_clone(clone);
 802 }
 803
 804 /*
 805  * Requeue the original request of a clone.
 806  */
 807 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
 808 {
 809         int rw = rq_data_dir(clone);
 810         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 811         struct mapped_device *md = tio->md;
 812         struct request *rq = tio->orig;
 813         struct request_queue *q = rq->q;
 814         unsigned long flags;
 815
 816         dm_unprep_request(rq);
 817
 818         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 819         blk_requeue_request(q, rq);
 820         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 821
 822         rq_completed(md, rw, 0);
 823 }
 824 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
 825
 826 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
 827 {
 828         blk_stop_queue(q);
 829 }
 830
 831 static void stop_queue(struct request_queue *q)
 832 {
 833         unsigned long flags;
 834
 835         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 836         __stop_queue(q);
 837         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 838 }
 839
 840 static void __start_queue(struct request_queue *q)
 841 {
 842         if (blk_queue_stopped(q))
 843                 blk_start_queue(q);
 844 }
 845
 846 static void start_queue(struct request_queue *q)
 847 {
 848         unsigned long flags;
 849
 850         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 851         __start_queue(q);
 852         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 853 }
 854
 855 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
 856 {
 857         int r = error;
 858         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 859         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
 860
 861         if (mapped && rq_end_io)
 862                 r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
 863
 864         if (r <= 0)
 865                 /* The target wants to complete the I/O */
 866                 dm_end_request(clone, r);
 867         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 868                 /* The target will handle the I/O */
 869                 return;
 870         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 871                 /* The target wants to requeue the I/O */
 872                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
 873         else {
 874                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 875                 BUG();
 876         }
 877 }
 878
 879 /*
 880  * Request completion handler for request-based dm
 881  */
 882 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
 883 {
 884         bool mapped = true;
 885         struct request *clone = rq->completion_data;
 886         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 887
 888         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
 889                 mapped = false;
 890
 891         dm_done(clone, tio->error, mapped);
 892 }
 893
 894 /*
 895  * Complete the clone and the original request with the error status
 896  * through softirq context.
 897  */
 898 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
 899 {
 900         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 901         struct request *rq = tio->orig;
 902
 903         tio->error = error;
 904         rq->completion_data = clone;
 905         blk_complete_request(rq);
 906 }
 907
 908 /*
 909  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
 910  * through softirq context.
 911  * Target's rq_end_io() function isn't called.
 912  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
 913  */
 914 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
 915 {
 916         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
 917         struct request *rq = tio->orig;
 918
 919         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
 920         dm_complete_request(clone, error);
 921 }
 922 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
 923
 924 /*
 925  * Called with the queue lock held
 926  */
 927 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
 928 {
 929         /*
 930          * For just cleaning up the information of the queue in which
 931          * the clone was dispatched.
 932          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
 933          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
 934          */
 935         __blk_put_request(clone->q, clone);
 936
 937         /*
 938          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
 939          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
 940          *     - another request may be submitted by the upper level driver
 941          *       of the stacking during the completion
 942          *     - the submission which requires queue lock may be done
 943          *       against this queue
 944          */
 945         dm_complete_request(clone, error);
 946 }
 947
 948 /*
 949  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
 950  * target boundary.
 951  */
 952 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 953 {
 954         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
 955
 956         return ti->len - target_offset;
 957 }
 958
 959 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 960 {
 961         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
 962
 963         /*
 964          * Does the target need to split even further ?
 965          */
 966         if (ti->split_io) {
 967                 sector_t boundary;
 968                 sector_t offset = dm_target_offset(ti, sector);
 969                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 970                            - offset;
 971                 if (len > boundary)
 972                         len = boundary;
 973         }
 974
 975         return len;
 976 }
 977
 978 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 979                       struct dm_target_io *tio)
 980 {
 981         int r;
 982         sector_t sector;
 983         struct mapped_device *md;
 984
 985         clone->bi_end_io = clone_endio;
 986         clone->bi_private = tio;
 987
 988         /*
 989          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 990          * anything, the target has assumed ownership of
 991          * this io.
 992          */
 993         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 994         sector = clone->bi_sector;
 995         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 996         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 997                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 998
 999                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1000                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1001
1002                 generic_make_request(clone);
1003         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1004                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1005                 md = tio->io->md;
1006                 dec_pending(tio->io, r);
1007                 /*
1008                  * Store bio_set for cleanup.
1009                  */
1010                 clone->bi_private = md->bs;
1011                 bio_put(clone);
1012                 free_tio(md, tio);
1013         } else if (r) {
1014                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1015                 BUG();
1016         }
1017 }
1018
1019 struct clone_info {
1020         struct mapped_device *md;
1021         struct dm_table *map;
1022         struct bio *bio;
1023         struct dm_io *io;
1024         sector_t sector;
1025         sector_t sector_count;
1026         unsigned short idx;
1027 };
1028
1029 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1030 {
1031         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1032
1033         bio_free(bio, bs);
1034 }
1035
1036 /*
1037  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1038  */
1039 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1040                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1041                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1042 {
1043         struct bio *clone;
1044         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1045
1046         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1047         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1048         *clone->bi_io_vec = *bv;
1049
1050         clone->bi_sector = sector;
1051         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1052         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1053         clone->bi_vcnt = 1;
1054         clone->bi_size = to_bytes(len);
1055         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1056         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1057         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1058
1059         if (bio_integrity(bio)) {
1060                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1061                 bio_integrity_trim(clone,
1062                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1063         }
1064
1065         return clone;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1070  */
1071 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1072                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1073                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1074 {
1075         struct bio *clone;
1076
1077         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1078         __bio_clone(clone, bio);
1079         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1080         clone->bi_sector = sector;
1081         clone->bi_idx = idx;
1082         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1083         clone->bi_size = to_bytes(len);
1084         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1085
1086         if (bio_integrity(bio)) {
1087                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1088
1089                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1090                         bio_integrity_trim(clone,
1091                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1092         }
1093
1094         return clone;
1095 }
1096
1097 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1098                                       struct dm_target *ti)
1099 {
1100         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1101
1102         tio->io = ci->io;
1103         tio->ti = ti;
1104         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1105
1106         return tio;
1107 }
1108
1109 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1110                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1111 {
1112         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1113         struct bio *clone;
1114
1115         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1116
1117         /*
1118          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1119          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1120          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1121          */
1122         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, ci->bio->bi_max_vecs, ci->md->bs);
1123         __bio_clone(clone, ci->bio);
1124         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1125         if (len) {
1126                 clone->bi_sector = ci->sector;
1127                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1128         }
1129
1130         __map_bio(ti, clone, tio);
1131 }
1132
1133 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1134                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1135 {
1136         unsigned request_nr;
1137
1138         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1139                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1140 }
1141
1142 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1143 {
1144         unsigned target_nr = 0;
1145         struct dm_target *ti;
1146
1147         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1148         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1149                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1150
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Perform all io with a single clone.
1156  */
1157 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1158 {
1159         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1160         struct dm_target_io *tio;
1161
1162         tio = alloc_tio(ci, ti);
1163         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1164                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1165                           ci->md->bs);
1166         __map_bio(ti, clone, tio);
1167         ci->sector_count = 0;
1168 }
1169
1170 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1171 {
1172         struct dm_target *ti;
1173         sector_t len;
1174
1175         do {
1176                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1177                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1178                         return -EIO;
1179
1180                 /*
1181                  * Even though the device advertised discard support,
1182                  * reconfiguration might have changed that since the
1183                  * check was performed.
1184                  */
1185                 if (!ti->num_discard_requests)
1186                         return -EOPNOTSUPP;
1187
1188                 len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1189
1190                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1191
1192                 ci->sector += len;
1193         } while (ci->sector_count -= len);
1194
1195         return 0;
1196 }
1197
1198 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1199 {
1200         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1201         struct dm_target *ti;
1202         sector_t len = 0, max;
1203         struct dm_target_io *tio;
1204
1205         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1206                 return __clone_and_map_discard(ci);
1207
1208         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1209         if (!dm_target_is_valid(ti))
1210                 return -EIO;
1211
1212         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1213
1214         if (ci->sector_count <= max) {
1215                 /*
1216                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1217                  * the remaining io with a single clone.
1218                  */
1219                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1220
1221         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1222                 /*
1223                  * There are some bvecs that don't span targets.
1224                  * Do as many of these as possible.
1225                  */
1226                 int i;
1227                 sector_t remaining = max;
1228                 sector_t bv_len;
1229
1230                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1231                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1232
1233                         if (bv_len > remaining)
1234                                 break;
1235
1236                         remaining -= bv_len;
1237                         len += bv_len;
1238                 }
1239
1240                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1241                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1242                                   ci->md->bs);
1243                 __map_bio(ti, clone, tio);
1244
1245                 ci->sector += len;
1246                 ci->sector_count -= len;
1247                 ci->idx = i;
1248
1249         } else {
1250                 /*
1251                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1252                  */
1253                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1254                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1255                 unsigned int offset = 0;
1256
1257                 do {
1258                         if (offset) {
1259                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1260                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1261                                         return -EIO;
1262
1263                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1264                         }
1265
1266                         len = min(remaining, max);
1267
1268                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1269                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1270                                            bv->bv_offset + offset, len,
1271                                            ci->md->bs);
1272
1273                         __map_bio(ti, clone, tio);
1274
1275                         ci->sector += len;
1276                         ci->sector_count -= len;
1277                         offset += to_bytes(len);
1278                 } while (remaining -= len);
1279
1280                 ci->idx++;
1281         }
1282
1283         return 0;
1284 }
1285
1286 /*
1287  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1288  */
1289 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1290 {
1291         struct clone_info ci;
1292         int error = 0;
1293
1294         ci.map = dm_get_live_table(md);
1295         if (unlikely(!ci.map)) {
1296                 bio_io_error(bio);
1297                 return;
1298         }
1299
1300         ci.md = md;
1301         ci.io = alloc_io(md);
1302         ci.io->error = 0;
1303         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1304         ci.io->bio = bio;
1305         ci.io->md = md;
1306         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1307         ci.sector = bio->bi_sector;
1308         ci.idx = bio->bi_idx;
1309
1310         start_io_acct(ci.io);
1311         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1312                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1313                 ci.sector_count = 0;
1314                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1315                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1316         } else {
1317                 ci.bio = bio;
1318                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1319                 while (ci.sector_count && !error)
1320                         error = __clone_and_map(&ci);
1321         }
1322
1323         /* drop the extra reference count */
1324         dec_pending(ci.io, error);
1325         dm_table_put(ci.map);
1326 }
1327 /*-----------------------------------------------------------------
1328  * CRUD END
1329  *---------------------------------------------------------------*/
1330
1331 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1332                          struct bvec_merge_data *bvm,
1333                          struct bio_vec *biovec)
1334 {
1335         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1336         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1337         struct dm_target *ti;
1338         sector_t max_sectors;
1339         int max_size = 0;
1340
1341         if (unlikely(!map))
1342                 goto out;
1343
1344         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1345         if (!dm_target_is_valid(ti))
1346                 goto out_table;
1347
1348         /*
1349          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1350          */
1351         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1352                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1353         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1354         if (max_size < 0)
1355                 max_size = 0;
1356
1357         /*
1358          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1359          * it can accept at this offset
1360          * max is precomputed maximal io size
1361          */
1362         if (max_size && ti->type->merge)
1363                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1364         /*
1365          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1366          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1367          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1368          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1369          * just one page.
1370          */
1371         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1372
1373                 max_size = 0;
1374
1375 out_table:
1376         dm_table_put(map);
1377
1378 out:
1379         /*
1380          * Always allow an entire first page
1381          */
1382         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1383                 max_size = biovec->bv_len;
1384
1385         return max_size;
1386 }
1387
1388 /*
1389  * The request function that just remaps the bio built up by
1390  * dm_merge_bvec.
1391  */
1392 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1393 {
1394         int rw = bio_data_dir(bio);
1395         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1396         int cpu;
1397
1398         down_read(&md->io_lock);
1399
1400         cpu = part_stat_lock();
1401         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1402         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1403         part_stat_unlock();
1404
1405         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1406         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1407                 up_read(&md->io_lock);
1408
1409                 if (bio_rw(bio) != READA)
1410                         queue_io(md, bio);
1411                 else
1412                         bio_io_error(bio);
1413                 return 0;
1414         }
1415
1416         __split_and_process_bio(md, bio);
1417         up_read(&md->io_lock);
1418         return 0;
1419 }
1420
1421 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1422 {
1423         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1424
1425         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1426 }
1427
1428 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1429 {
1430         return blk_queue_stackable(md->queue);
1431 }
1432
1433 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1434 {
1435         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1436
1437         if (dm_request_based(md))
1438                 return dm_make_request(q, bio);
1439
1440         return _dm_request(q, bio);
1441 }
1442
1443 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1444 {
1445         int r;
1446
1447         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1448                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1449
1450         rq->start_time = jiffies;
1451         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1452         if (r)
1453                 dm_complete_request(rq, r);
1454 }
1455 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1456
1457 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1458 {
1459         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1460         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1461
1462         free_bio_info(info);
1463         bio_free(bio, md->bs);
1464 }
1465
1466 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1467                                  void *data)
1468 {
1469         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1470         struct mapped_device *md = tio->md;
1471         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1472
1473         if (!info)
1474                 return -ENOMEM;
1475
1476         info->orig = bio_orig;
1477         info->tio = tio;
1478         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1479         bio->bi_private = info;
1480         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1481
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1486                        struct dm_rq_target_io *tio)
1487 {
1488         int r;
1489
1490         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1491                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1492         if (r)
1493                 return r;
1494
1495         clone->cmd = rq->cmd;
1496         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1497         clone->sense = rq->sense;
1498         clone->buffer = rq->buffer;
1499         clone->end_io = end_clone_request;
1500         clone->end_io_data = tio;
1501
1502         return 0;
1503 }
1504
1505 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1506                                 gfp_t gfp_mask)
1507 {
1508         struct request *clone;
1509         struct dm_rq_target_io *tio;
1510
1511         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1512         if (!tio)
1513                 return NULL;
1514
1515         tio->md = md;
1516         tio->ti = NULL;
1517         tio->orig = rq;
1518         tio->error = 0;
1519         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1520
1521         clone = &tio->clone;
1522         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1523                 /* -ENOMEM */
1524                 free_rq_tio(tio);
1525                 return NULL;
1526         }
1527
1528         return clone;
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Called with the queue lock held.
1533  */
1534 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1535 {
1536         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1537         struct request *clone;
1538
1539         if (unlikely(rq->special)) {
1540                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1541                 return BLKPREP_KILL;
1542         }
1543
1544         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1545         if (!clone)
1546                 return BLKPREP_DEFER;
1547
1548         rq->special = clone;
1549         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1550
1551         return BLKPREP_OK;
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Returns:
1556  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1557  * !0 : the request has been requeued
1558  */
1559 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1560                        struct mapped_device *md)
1561 {
1562         int r, requeued = 0;
1563         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1564
1565         /*
1566          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1567          * We can't rely on the reference count by device opener,
1568          * because the device may be closed during the request completion
1569          * when all bios are completed.
1570          * See the comment in rq_completed() too.
1571          */
1572         dm_get(md);
1573
1574         tio->ti = ti;
1575         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1576         switch (r) {
1577         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1578                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1579                 break;
1580         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1581                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1582                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1583                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1584                 dm_dispatch_request(clone);
1585                 break;
1586         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1587                 /* The target wants to requeue the I/O */
1588                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1589                 requeued = 1;
1590                 break;
1591         default:
1592                 if (r > 0) {
1593                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1594                         BUG();
1595                 }
1596
1597                 /* The target wants to complete the I/O */
1598                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1599                 break;
1600         }
1601
1602         return requeued;
1603 }
1604
1605 /*
1606  * q->request_fn for request-based dm.
1607  * Called with the queue lock held.
1608  */
1609 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1610 {
1611         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1612         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1613         struct dm_target *ti;
1614         struct request *rq, *clone;
1615         sector_t pos;
1616
1617         /*
1618          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1619          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1620          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1621          * dm_suspend().
1622          */
1623         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1624                 rq = blk_peek_request(q);
1625                 if (!rq)
1626                         goto delay_and_out;
1627
1628                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1629                 pos = 0;
1630                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1631                         pos = blk_rq_pos(rq);
1632
1633                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1634                 BUG_ON(!dm_target_is_valid(ti));
1635
1636                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1637                         goto delay_and_out;
1638
1639                 blk_start_request(rq);
1640                 clone = rq->special;
1641                 atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1642
1643                 spin_unlock(q->queue_lock);
1644                 if (map_request(ti, clone, md))
1645                         goto requeued;
1646
1647                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1648                 spin_lock(q->queue_lock);
1649         }
1650
1651         goto out;
1652
1653 requeued:
1654         BUG_ON(!irqs_disabled());
1655         spin_lock(q->queue_lock);
1656
1657 delay_and_out:
1658         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1659 out:
1660         dm_table_put(map);
1661
1662         return;
1663 }
1664
1665 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1666 {
1667         return blk_lld_busy(q);
1668 }
1669 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1670
1671 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1672 {
1673         int r;
1674         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1675         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1676
1677         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1678                 r = 1;
1679         else
1680                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1681
1682         dm_table_put(map);
1683
1684         return r;
1685 }
1686
1687 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1688 {
1689         int r = bdi_bits;
1690         struct mapped_device *md = congested_data;
1691         struct dm_table *map;
1692
1693         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1694                 map = dm_get_live_table(md);
1695                 if (map) {
1696                         /*
1697                          * Request-based dm cares about only own queue for
1698                          * the query about congestion status of request_queue
1699                          */
1700                         if (dm_request_based(md))
1701                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1702                                     bdi_bits;
1703                         else
1704                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1705
1706                         dm_table_put(map);
1707                 }
1708         }
1709
1710         return r;
1711 }
1712
1713 /*-----------------------------------------------------------------
1714  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1715  *---------------------------------------------------------------*/
1716 static void free_minor(int minor)
1717 {
1718         spin_lock(&_minor_lock);
1719         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1720         spin_unlock(&_minor_lock);
1721 }
1722
1723 /*
1724  * See if the device with a specific minor # is free.
1725  */
1726 static int specific_minor(int minor)
1727 {
1728         int r, m;
1729
1730         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1731                 return -EINVAL;
1732
1733         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1734         if (!r)
1735                 return -ENOMEM;
1736
1737         spin_lock(&_minor_lock);
1738
1739         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1740                 r = -EBUSY;
1741                 goto out;
1742         }
1743
1744         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1745         if (r)
1746                 goto out;
1747
1748         if (m != minor) {
1749                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1750                 r = -EBUSY;
1751                 goto out;
1752         }
1753
1754 out:
1755         spin_unlock(&_minor_lock);
1756         return r;
1757 }
1758
1759 static int next_free_minor(int *minor)
1760 {
1761         int r, m;
1762
1763         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1764         if (!r)
1765                 return -ENOMEM;
1766
1767         spin_lock(&_minor_lock);
1768
1769         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1770         if (r)
1771                 goto out;
1772
1773         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1774                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1775                 r = -ENOSPC;
1776                 goto out;
1777         }
1778
1779         *minor = m;
1780
1781 out:
1782         spin_unlock(&_minor_lock);
1783         return r;
1784 }
1785
1786 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1787
1788 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1789
1790 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1791 {
1792         /*
1793          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1794          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1795          * The type is decided at the first table loading time.
1796          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1797          * for request stacking support until then.
1798          *
1799          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1800          */
1801         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1802
1803         md->queue->queuedata = md;
1804         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1805         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1806         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1807         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1808         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1809         blk_queue_flush(md->queue, REQ_FLUSH | REQ_FUA);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1814  */
1815 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1816 {
1817         int r;
1818         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1819         void *old_md;
1820
1821         if (!md) {
1822                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1823                 return NULL;
1824         }
1825
1826         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1827                 goto bad_module_get;
1828
1829         /* get a minor number for the dev */
1830         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1831                 r = next_free_minor(&minor);
1832         else
1833                 r = specific_minor(minor);
1834         if (r < 0)
1835                 goto bad_minor;
1836
1837         md->type = DM_TYPE_NONE;
1838         init_rwsem(&md->io_lock);
1839         mutex_init(&md->suspend_lock);
1840         mutex_init(&md->type_lock);
1841         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1842         rwlock_init(&md->map_lock);
1843         atomic_set(&md->holders, 1);
1844         atomic_set(&md->open_count, 0);
1845         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1846         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1847         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1848         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1849
1850         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1851         if (!md->queue)
1852                 goto bad_queue;
1853
1854         dm_init_md_queue(md);
1855
1856         md->disk = alloc_disk(1);
1857         if (!md->disk)
1858                 goto bad_disk;
1859
1860         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1861         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1862         init_waitqueue_head(&md->wait);
1863         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1864         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1865
1866         md->disk->major = _major;
1867         md->disk->first_minor = minor;
1868         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1869         md->disk->queue = md->queue;
1870         md->disk->private_data = md;
1871         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1872         add_disk(md->disk);
1873         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1874
1875         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1876                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1877         if (!md->wq)
1878                 goto bad_thread;
1879
1880         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1881         if (!md->bdev)
1882                 goto bad_bdev;
1883
1884         bio_init(&md->flush_bio);
1885         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1886         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1887
1888         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1889         spin_lock(&_minor_lock);
1890         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1891         spin_unlock(&_minor_lock);
1892
1893         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1894
1895         return md;
1896
1897 bad_bdev:
1898         destroy_workqueue(md->wq);
1899 bad_thread:
1900         del_gendisk(md->disk);
1901         put_disk(md->disk);
1902 bad_disk:
1903         blk_cleanup_queue(md->queue);
1904 bad_queue:
1905         free_minor(minor);
1906 bad_minor:
1907         module_put(THIS_MODULE);
1908 bad_module_get:
1909         kfree(md);
1910         return NULL;
1911 }
1912
1913 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1914
1915 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1916 {
1917         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1918
1919         unlock_fs(md);
1920         bdput(md->bdev);
1921         destroy_workqueue(md->wq);
1922         if (md->tio_pool)
1923                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1924         if (md->io_pool)
1925                 mempool_destroy(md->io_pool);
1926         if (md->bs)
1927                 bioset_free(md->bs);
1928         blk_integrity_unregister(md->disk);
1929         del_gendisk(md->disk);
1930         free_minor(minor);
1931
1932         spin_lock(&_minor_lock);
1933         md->disk->private_data = NULL;
1934         spin_unlock(&_minor_lock);
1935
1936         put_disk(md->disk);
1937         blk_cleanup_queue(md->queue);
1938         module_put(THIS_MODULE);
1939         kfree(md);
1940 }
1941
1942 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1943 {
1944         struct dm_md_mempools *p;
1945
1946         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1947                 /* the md already has necessary mempools */
1948                 goto out;
1949
1950         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1951         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1952
1953         md->io_pool = p->io_pool;
1954         p->io_pool = NULL;
1955         md->tio_pool = p->tio_pool;
1956         p->tio_pool = NULL;
1957         md->bs = p->bs;
1958         p->bs = NULL;
1959
1960 out:
1961         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1962         dm_table_free_md_mempools(t);
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Bind a table to the device.
1967  */
1968 static void event_callback(void *context)
1969 {
1970         unsigned long flags;
1971         LIST_HEAD(uevents);
1972         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1973
1974         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1975         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1976         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1977
1978         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1979
1980         atomic_inc(&md->event_nr);
1981         wake_up(&md->eventq);
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1986  */
1987 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1988 {
1989         set_capacity(md->disk, size);
1990
1991         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Returns old map, which caller must destroy.
1996  */
1997 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1998                                struct queue_limits *limits)
1999 {
2000         struct dm_table *old_map;
2001         struct request_queue *q = md->queue;
2002         sector_t size;
2003         unsigned long flags;
2004
2005         size = dm_table_get_size(t);
2006
2007         /*
2008          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2009          */
2010         if (size != get_capacity(md->disk))
2011                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2012
2013         __set_size(md, size);
2014
2015         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2016
2017         /*
2018          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2019          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2020          * I/O mapping before resume.
2021          * This must be done before setting the queue restrictions,
2022          * because request-based dm may be run just after the setting.
2023          */
2024         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2025                 stop_queue(q);
2026
2027         __bind_mempools(md, t);
2028
2029         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2030         old_map = md->map;
2031         md->map = t;
2032         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2033         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2034
2035         return old_map;
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Returns unbound table for the caller to free.
2040  */
2041 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2042 {
2043         struct dm_table *map = md->map;
2044         unsigned long flags;
2045
2046         if (!map)
2047                 return NULL;
2048
2049         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2050         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2051         md->map = NULL;
2052         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2053
2054         return map;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Constructor for a new device.
2059  */
2060 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2061 {
2062         struct mapped_device *md;
2063
2064         md = alloc_dev(minor);
2065         if (!md)
2066                 return -ENXIO;
2067
2068         dm_sysfs_init(md);
2069
2070         *result = md;
2071         return 0;
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Functions to manage md->type.
2076  * All are required to hold md->type_lock.
2077  */
2078 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2079 {
2080         mutex_lock(&md->type_lock);
2081 }
2082
2083 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2084 {
2085         mutex_unlock(&md->type_lock);
2086 }
2087
2088 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2089 {
2090         md->type = type;
2091 }
2092
2093 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2094 {
2095         return md->type;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2100  */
2101 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2102 {
2103         struct request_queue *q = NULL;
2104
2105         if (md->queue->elevator)
2106                 return 1;
2107
2108         /* Fully initialize the queue */
2109         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2110         if (!q)
2111                 return 0;
2112
2113         md->queue = q;
2114         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
2115         dm_init_md_queue(md);
2116         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2117         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2118         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2119
2120         elv_register_queue(md->queue);
2121
2122         return 1;
2123 }
2124
2125 /*
2126  * Setup the DM device's queue based on md's type
2127  */
2128 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2129 {
2130         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2131             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2132                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2133                 return -EINVAL;
2134         }
2135
2136         return 0;
2137 }
2138
2139 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2140 {
2141         struct mapped_device *md;
2142         unsigned minor = MINOR(dev);
2143
2144         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2145                 return NULL;
2146
2147         spin_lock(&_minor_lock);
2148
2149         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2150         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2151                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2152                    dm_deleting_md(md) ||
2153                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2154                 md = NULL;
2155                 goto out;
2156         }
2157
2158 out:
2159         spin_unlock(&_minor_lock);
2160
2161         return md;
2162 }
2163
2164 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2165 {
2166         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2167
2168         if (md)
2169                 dm_get(md);
2170
2171         return md;
2172 }
2173
2174 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2175 {
2176         return md->interface_ptr;
2177 }
2178
2179 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2180 {
2181         md->interface_ptr = ptr;
2182 }
2183
2184 void dm_get(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         atomic_inc(&md->holders);
2187         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2188 }
2189
2190 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2191 {
2192         return md->name;
2193 }
2194 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2195
2196 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2197 {
2198         struct dm_table *map;
2199
2200         might_sleep();
2201
2202         spin_lock(&_minor_lock);
2203         map = dm_get_live_table(md);
2204         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2205         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2206         spin_unlock(&_minor_lock);
2207
2208         if (!dm_suspended_md(md)) {
2209                 dm_table_presuspend_targets(map);
2210                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2211         }
2212
2213         /*
2214          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2215          * for example.  Wait for all references to disappear.
2216          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2217          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2218          */
2219         if (wait)
2220                 while (atomic_read(&md->holders))
2221                         msleep(1);
2222         else if (atomic_read(&md->holders))
2223                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2224                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2225
2226         dm_sysfs_exit(md);
2227         dm_table_put(map);
2228         dm_table_destroy(__unbind(md));
2229         free_dev(md);
2230 }
2231
2232 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2233 {
2234         __dm_destroy(md, true);
2235 }
2236
2237 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2238 {
2239         __dm_destroy(md, false);
2240 }
2241
2242 void dm_put(struct mapped_device *md)
2243 {
2244         atomic_dec(&md->holders);
2245 }
2246 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2247
2248 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2249 {
2250         int r = 0;
2251         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2252
2253         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2254
2255         while (1) {
2256                 set_current_state(interruptible);
2257
2258                 smp_mb();
2259                 if (!md_in_flight(md))
2260                         break;
2261
2262                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2263                     signal_pending(current)) {
2264                         r = -EINTR;
2265                         break;
2266                 }
2267
2268                 io_schedule();
2269         }
2270         set_current_state(TASK_RUNNING);
2271
2272         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2273
2274         return r;
2275 }
2276
2277 /*
2278  * Process the deferred bios
2279  */
2280 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2281 {
2282         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2283                                                 work);
2284         struct bio *c;
2285
2286         down_read(&md->io_lock);
2287
2288         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2289                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2290                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2291                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2292
2293                 if (!c)
2294                         break;
2295
2296                 up_read(&md->io_lock);
2297
2298                 if (dm_request_based(md))
2299                         generic_make_request(c);
2300                 else
2301                         __split_and_process_bio(md, c);
2302
2303                 down_read(&md->io_lock);
2304         }
2305
2306         up_read(&md->io_lock);
2307 }
2308
2309 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2312         smp_mb__after_clear_bit();
2313         queue_work(md->wq, &md->work);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2318  */
2319 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2320 {
2321         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2322         struct queue_limits limits;
2323         int r;
2324
2325         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2326
2327         /* device must be suspended */
2328         if (!dm_suspended_md(md))
2329                 goto out;
2330
2331         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2332         if (r) {
2333                 map = ERR_PTR(r);
2334                 goto out;
2335         }
2336
2337         map = __bind(md, table, &limits);
2338
2339 out:
2340         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2341         return map;
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2346  * device.
2347  */
2348 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2349 {
2350         int r;
2351
2352         WARN_ON(md->frozen_sb);
2353
2354         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2355         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2356                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2357                 md->frozen_sb = NULL;
2358                 return r;
2359         }
2360
2361         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2362
2363         return 0;
2364 }
2365
2366 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2367 {
2368         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2369                 return;
2370
2371         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2372         md->frozen_sb = NULL;
2373         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2378  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2379  * the background.  Before the table can be swapped with
2380  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2381  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2382  */
2383 /*
2384  * Suspend mechanism in request-based dm.
2385  *
2386  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2387  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2388  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2389  *
2390  * To abort suspend, start the request_queue.
2391  */
2392 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2393 {
2394         struct dm_table *map = NULL;
2395         int r = 0;
2396         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2397         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2398
2399         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2400
2401         if (dm_suspended_md(md)) {
2402                 r = -EINVAL;
2403                 goto out_unlock;
2404         }
2405
2406         map = dm_get_live_table(md);
2407
2408         /*
2409          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2410          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2411          */
2412         if (noflush)
2413                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2414
2415         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2416         dm_table_presuspend_targets(map);
2417
2418         /*
2419          * Flush I/O to the device.
2420          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2421          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2422          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2423          */
2424         if (!noflush && do_lockfs) {
2425                 r = lock_fs(md);
2426                 if (r)
2427                         goto out;
2428         }
2429
2430         /*
2431          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2432          * to target drivers i.e. no one may be executing
2433          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2434          * dm_wq_work.
2435          *
2436          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2437          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2438          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2439          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2440          * flush_workqueue(md->wq).
2441          */
2442         down_write(&md->io_lock);
2443         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2444         up_write(&md->io_lock);
2445
2446         /*
2447          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2448          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2449          */
2450         if (dm_request_based(md))
2451                 stop_queue(md->queue);
2452
2453         flush_workqueue(md->wq);
2454
2455         /*
2456          * At this point no more requests are entering target request routines.
2457          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2458          * to finish.
2459          */
2460         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2461
2462         down_write(&md->io_lock);
2463         if (noflush)
2464                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2465         up_write(&md->io_lock);
2466
2467         /* were we interrupted ? */
2468         if (r < 0) {
2469                 dm_queue_flush(md);
2470
2471                 if (dm_request_based(md))
2472                         start_queue(md->queue);
2473
2474                 unlock_fs(md);
2475                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2476         }
2477
2478         /*
2479          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2480          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2481          * requests are being added to md->deferred list.
2482          */
2483
2484         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2485
2486         dm_table_postsuspend_targets(map);
2487
2488 out:
2489         dm_table_put(map);
2490
2491 out_unlock:
2492         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2493         return r;
2494 }
2495
2496 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2497 {
2498         int r = -EINVAL;
2499         struct dm_table *map = NULL;
2500
2501         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2502         if (!dm_suspended_md(md))
2503                 goto out;
2504
2505         map = dm_get_live_table(md);
2506         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2507                 goto out;
2508
2509         r = dm_table_resume_targets(map);
2510         if (r)
2511                 goto out;
2512
2513         dm_queue_flush(md);
2514
2515         /*
2516          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2517          * so that mapping of targets can work correctly.
2518          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2519          */
2520         if (dm_request_based(md))
2521                 start_queue(md->queue);
2522
2523         unlock_fs(md);
2524
2525         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2526
2527         r = 0;
2528 out:
2529         dm_table_put(map);
2530         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2531
2532         return r;
2533 }
2534
2535 /*-----------------------------------------------------------------
2536  * Event notification.
2537  *---------------------------------------------------------------*/
2538 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2539                        unsigned cookie)
2540 {
2541         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2542         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2543
2544         if (!cookie)
2545                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2546         else {
2547                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2548                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2549                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2550                                           action, envp);
2551         }
2552 }
2553
2554 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2555 {
2556         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2557 }
2558
2559 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2560 {
2561         return atomic_read(&md->event_nr);
2562 }
2563
2564 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2565 {
2566         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2567                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2568 }
2569
2570 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2571 {
2572         unsigned long flags;
2573
2574         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2575         list_add(elist, &md->uevent_list);
2576         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2577 }
2578
2579 /*
2580  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2581  * count on 'md'.
2582  */
2583 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2584 {
2585         return md->disk;
2586 }
2587
2588 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2589 {
2590         return &md->kobj;
2591 }
2592
2593 /*
2594  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2595  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2596  */
2597 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2598 {
2599         struct mapped_device *md;
2600
2601         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2602         if (&md->kobj != kobj)
2603                 return NULL;
2604
2605         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2606             dm_deleting_md(md))
2607                 return NULL;
2608
2609         dm_get(md);
2610         return md;
2611 }
2612
2613 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2614 {
2615         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2616 }
2617
2618 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2619 {
2620         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2623
2624 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2625 {
2626         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2629
2630 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2631 {
2632         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2633         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2634
2635         if (!pools)
2636                 return NULL;
2637
2638         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2639                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2640                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2641         if (!pools->io_pool)
2642                 goto free_pools_and_out;
2643
2644         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2645                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2646                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2647         if (!pools->tio_pool)
2648                 goto free_io_pool_and_out;
2649
2650         pools->bs = bioset_create(pool_size, 0);
2651         if (!pools->bs)
2652                 goto free_tio_pool_and_out;
2653
2654         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2655                 goto free_bioset_and_out;
2656
2657         return pools;
2658
2659 free_bioset_and_out:
2660         bioset_free(pools->bs);
2661
2662 free_tio_pool_and_out:
2663         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2664
2665 free_io_pool_and_out:
2666         mempool_destroy(pools->io_pool);
2667
2668 free_pools_and_out:
2669         kfree(pools);
2670
2671         return NULL;
2672 }
2673
2674 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2675 {
2676         if (!pools)
2677                 return;
2678
2679         if (pools->io_pool)
2680                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2681
2682         if (pools->tio_pool)
2683                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2684
2685         if (pools->bs)
2686                 bioset_free(pools->bs);
2687
2688         kfree(pools);
2689 }
2690
2691 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2692         .open = dm_blk_open,
2693         .release = dm_blk_close,
2694         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2695         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2696         .owner = THIS_MODULE
2697 };
2698
2699 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2700
2701 /*
2702  * module hooks
2703  */
2704 module_init(dm_init);
2705 module_exit(dm_exit);
2706
2707 module_param(major, uint, 0);
2708 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2709 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2710 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2711 MODULE_LICENSE("GPL");