]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/md/dm.c
Merge remote-tracking branch 'block/for-next'
[karo-tx-linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 #ifdef CONFIG_PRINTK
28 /*
29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
30  */
31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
35 #endif
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 static const char *_name = DM_NAME;
45
46 static unsigned int major = 0;
47 static unsigned int _major = 0;
48
49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
52 /*
53  * For bio-based dm.
54  * One of these is allocated per bio.
55  */
56 struct dm_io {
57         struct mapped_device *md;
58         int error;
59         atomic_t io_count;
60         struct bio *bio;
61         unsigned long start_time;
62         spinlock_t endio_lock;
63 };
64
65 /*
66  * For bio-based dm.
67  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
68  * this will be simplified out one day.
69  */
70 struct dm_target_io {
71         struct dm_io *io;
72         struct dm_target *ti;
73         union map_info info;
74 };
75
76 /*
77  * For request-based dm.
78  * One of these is allocated per request.
79  */
80 struct dm_rq_target_io {
81         struct mapped_device *md;
82         struct dm_target *ti;
83         struct request *orig, clone;
84         int error;
85         union map_info info;
86 };
87
88 /*
89  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
90  * structs.
91  *
92  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
93  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
94  * struct.
95  */
96 struct dm_rq_clone_bio_info {
97         struct bio *orig;
98         struct dm_rq_target_io *tio;
99         struct bio clone;
100 };
101
102 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
103 {
104         if (bio && bio->bi_private)
105                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
106         return NULL;
107 }
108
109 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
110 {
111         if (rq && rq->end_io_data)
112                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
113         return NULL;
114 }
115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
116
117 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
118
119 /*
120  * Bits for the md->flags field.
121  */
122 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
123 #define DMF_SUSPENDED 1
124 #define DMF_FROZEN 2
125 #define DMF_FREEING 3
126 #define DMF_DELETING 4
127 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
128 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
129
130 /*
131  * Work processed by per-device workqueue.
132  */
133 struct mapped_device {
134         struct rw_semaphore io_lock;
135         struct mutex suspend_lock;
136         rwlock_t map_lock;
137         atomic_t holders;
138         atomic_t open_count;
139
140         unsigned long flags;
141
142         struct request_queue *queue;
143         unsigned type;
144         /* Protect queue and type against concurrent access. */
145         struct mutex type_lock;
146
147         struct target_type *immutable_target_type;
148
149         struct gendisk *disk;
150         char name[16];
151
152         void *interface_ptr;
153
154         /*
155          * A list of ios that arrived while we were suspended.
156          */
157         atomic_t pending[2];
158         wait_queue_head_t wait;
159         struct work_struct work;
160         struct bio_list deferred;
161         spinlock_t deferred_lock;
162
163         /*
164          * Processing queue (flush)
165          */
166         struct workqueue_struct *wq;
167
168         /*
169          * The current mapping.
170          */
171         struct dm_table *map;
172
173         /*
174          * io objects are allocated from here.
175          */
176         mempool_t *io_pool;
177         mempool_t *tio_pool;
178
179         struct bio_set *bs;
180
181         /*
182          * Event handling.
183          */
184         atomic_t event_nr;
185         wait_queue_head_t eventq;
186         atomic_t uevent_seq;
187         struct list_head uevent_list;
188         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
189
190         /*
191          * freeze/thaw support require holding onto a super block
192          */
193         struct super_block *frozen_sb;
194         struct block_device *bdev;
195
196         /* forced geometry settings */
197         struct hd_geometry geometry;
198
199         /* sysfs handle */
200         struct kobject kobj;
201
202         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
203         struct bio flush_bio;
204 };
205
206 /*
207  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
208  */
209 struct dm_md_mempools {
210         mempool_t *io_pool;
211         mempool_t *tio_pool;
212         struct bio_set *bs;
213 };
214
215 #define MIN_IOS 256
216 static struct kmem_cache *_io_cache;
217 static struct kmem_cache *_tio_cache;
218 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
219
220 /*
221  * Unused now, and needs to be deleted. But since io_pool is overloaded and it's
222  * still used for _io_cache, I'm leaving this for a later cleanup
223  */
224 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
225
226 static int __init local_init(void)
227 {
228         int r = -ENOMEM;
229
230         /* allocate a slab for the dm_ios */
231         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
232         if (!_io_cache)
233                 return r;
234
235         /* allocate a slab for the target ios */
236         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
237         if (!_tio_cache)
238                 goto out_free_io_cache;
239
240         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
241         if (!_rq_tio_cache)
242                 goto out_free_tio_cache;
243
244         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
245         if (!_rq_bio_info_cache)
246                 goto out_free_rq_tio_cache;
247
248         r = dm_uevent_init();
249         if (r)
250                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
251
252         _major = major;
253         r = register_blkdev(_major, _name);
254         if (r < 0)
255                 goto out_uevent_exit;
256
257         if (!_major)
258                 _major = r;
259
260         return 0;
261
262 out_uevent_exit:
263         dm_uevent_exit();
264 out_free_rq_bio_info_cache:
265         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
266 out_free_rq_tio_cache:
267         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
268 out_free_tio_cache:
269         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
270 out_free_io_cache:
271         kmem_cache_destroy(_io_cache);
272
273         return r;
274 }
275
276 static void local_exit(void)
277 {
278         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
279         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
280         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
281         kmem_cache_destroy(_io_cache);
282         unregister_blkdev(_major, _name);
283         dm_uevent_exit();
284
285         _major = 0;
286
287         DMINFO("cleaned up");
288 }
289
290 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
291         local_init,
292         dm_target_init,
293         dm_linear_init,
294         dm_stripe_init,
295         dm_io_init,
296         dm_kcopyd_init,
297         dm_interface_init,
298 };
299
300 static void (*_exits[])(void) = {
301         local_exit,
302         dm_target_exit,
303         dm_linear_exit,
304         dm_stripe_exit,
305         dm_io_exit,
306         dm_kcopyd_exit,
307         dm_interface_exit,
308 };
309
310 static int __init dm_init(void)
311 {
312         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
313
314         int r, i;
315
316         for (i = 0; i < count; i++) {
317                 r = _inits[i]();
318                 if (r)
319                         goto bad;
320         }
321
322         return 0;
323
324       bad:
325         while (i--)
326                 _exits[i]();
327
328         return r;
329 }
330
331 static void __exit dm_exit(void)
332 {
333         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
334
335         while (i--)
336                 _exits[i]();
337
338         /*
339          * Should be empty by this point.
340          */
341         idr_remove_all(&_minor_idr);
342         idr_destroy(&_minor_idr);
343 }
344
345 /*
346  * Block device functions
347  */
348 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
349 {
350         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
351 }
352
353 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
354 {
355         struct mapped_device *md;
356
357         spin_lock(&_minor_lock);
358
359         md = bdev->bd_disk->private_data;
360         if (!md)
361                 goto out;
362
363         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
364             dm_deleting_md(md)) {
365                 md = NULL;
366                 goto out;
367         }
368
369         dm_get(md);
370         atomic_inc(&md->open_count);
371
372 out:
373         spin_unlock(&_minor_lock);
374
375         return md ? 0 : -ENXIO;
376 }
377
378 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
379 {
380         struct mapped_device *md = disk->private_data;
381
382         spin_lock(&_minor_lock);
383
384         atomic_dec(&md->open_count);
385         dm_put(md);
386
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388
389         return 0;
390 }
391
392 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
393 {
394         return atomic_read(&md->open_count);
395 }
396
397 /*
398  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
399  */
400 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
401 {
402         int r = 0;
403
404         spin_lock(&_minor_lock);
405
406         if (dm_open_count(md))
407                 r = -EBUSY;
408         else
409                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
410
411         spin_unlock(&_minor_lock);
412
413         return r;
414 }
415
416 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
417 {
418         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
419
420         return dm_get_geometry(md, geo);
421 }
422
423 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
424                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
425 {
426         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
427         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
428         struct dm_target *tgt;
429         int r = -ENOTTY;
430
431         if (!map || !dm_table_get_size(map))
432                 goto out;
433
434         /* We only support devices that have a single target */
435         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
436                 goto out;
437
438         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
439
440         if (dm_suspended_md(md)) {
441                 r = -EAGAIN;
442                 goto out;
443         }
444
445         if (tgt->type->ioctl)
446                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
447
448 out:
449         dm_table_put(map);
450
451         return r;
452 }
453
454 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
455 {
456         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
457 }
458
459 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
460 {
461         mempool_free(io, md->io_pool);
462 }
463
464 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
465 {
466         mempool_free(tio, md->tio_pool);
467 }
468
469 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
470                                             gfp_t gfp_mask)
471 {
472         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
473 }
474
475 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
476 {
477         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
478 }
479
480 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
481 {
482         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
483                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
484 }
485
486 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
487 {
488         struct mapped_device *md = io->md;
489         int cpu;
490         int rw = bio_data_dir(io->bio);
491
492         io->start_time = jiffies;
493
494         cpu = part_stat_lock();
495         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
496         part_stat_unlock();
497         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
498                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
499 }
500
501 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
502 {
503         struct mapped_device *md = io->md;
504         struct bio *bio = io->bio;
505         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
506         int pending, cpu;
507         int rw = bio_data_dir(bio);
508
509         cpu = part_stat_lock();
510         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
511         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
512         part_stat_unlock();
513
514         /*
515          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
516          * a flush.
517          */
518         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
519         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
520         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
521
522         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
523         if (!pending)
524                 wake_up(&md->wait);
525 }
526
527 /*
528  * Add the bio to the list of deferred io.
529  */
530 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
531 {
532         unsigned long flags;
533
534         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
535         bio_list_add(&md->deferred, bio);
536         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
537         queue_work(md->wq, &md->work);
538 }
539
540 /*
541  * Everyone (including functions in this file), should use this
542  * function to access the md->map field, and make sure they call
543  * dm_table_put() when finished.
544  */
545 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
546 {
547         struct dm_table *t;
548         unsigned long flags;
549
550         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
551         t = md->map;
552         if (t)
553                 dm_table_get(t);
554         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
555
556         return t;
557 }
558
559 /*
560  * Get the geometry associated with a dm device
561  */
562 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
563 {
564         *geo = md->geometry;
565
566         return 0;
567 }
568
569 /*
570  * Set the geometry of a device.
571  */
572 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
573 {
574         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
575
576         if (geo->start > sz) {
577                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
578                 return -EINVAL;
579         }
580
581         md->geometry = *geo;
582
583         return 0;
584 }
585
586 /*-----------------------------------------------------------------
587  * CRUD START:
588  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
589  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
590  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
591  *   interests of getting something for people to use I give
592  *   you this clearly demarcated crap.
593  *---------------------------------------------------------------*/
594
595 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
596 {
597         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
598 }
599
600 /*
601  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
602  * cloned into, completing the original io if necc.
603  */
604 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
605 {
606         unsigned long flags;
607         int io_error;
608         struct bio *bio;
609         struct mapped_device *md = io->md;
610
611         /* Push-back supersedes any I/O errors */
612         if (unlikely(error)) {
613                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
614                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
615                         io->error = error;
616                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
617         }
618
619         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
620                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
621                         /*
622                          * Target requested pushing back the I/O.
623                          */
624                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
625                         if (__noflush_suspending(md))
626                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
627                         else
628                                 /* noflush suspend was interrupted. */
629                                 io->error = -EIO;
630                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
631                 }
632
633                 io_error = io->error;
634                 bio = io->bio;
635                 end_io_acct(io);
636                 free_io(md, io);
637
638                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
639                         return;
640
641                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
642                         /*
643                          * Preflush done for flush with data, reissue
644                          * without REQ_FLUSH.
645                          */
646                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
647                         queue_io(md, bio);
648                 } else {
649                         /* done with normal IO or empty flush */
650                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
651                         bio_endio(bio, io_error);
652                 }
653         }
654 }
655
656 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
657 {
658         int r = 0;
659         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
660         struct dm_io *io = tio->io;
661         struct mapped_device *md = tio->io->md;
662         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
663
664         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
665                 error = -EIO;
666
667         if (endio) {
668                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
669                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
670                         /*
671                          * error and requeue request are handled
672                          * in dec_pending().
673                          */
674                         error = r;
675                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
676                         /* The target will handle the io */
677                         return;
678                 else if (r) {
679                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
680                         BUG();
681                 }
682         }
683
684         free_tio(md, tio);
685         bio_put(bio);
686         dec_pending(io, error);
687 }
688
689 /*
690  * Partial completion handling for request-based dm
691  */
692 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
693 {
694         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
695         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
696         struct bio *bio = info->orig;
697         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
698
699         bio_put(clone);
700
701         if (tio->error)
702                 /*
703                  * An error has already been detected on the request.
704                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
705                  * the remainder.
706                  */
707                 return;
708         else if (error) {
709                 /*
710                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
711                  * The error handling decision is made by the target driver,
712                  * when the request is completed.
713                  */
714                 tio->error = error;
715                 return;
716         }
717
718         /*
719          * I/O for the bio successfully completed.
720          * Notice the data completion to the upper layer.
721          */
722
723         /*
724          * bios are processed from the head of the list.
725          * So the completing bio should always be rq->bio.
726          * If it's not, something wrong is happening.
727          */
728         if (tio->orig->bio != bio)
729                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
730
731         /*
732          * Update the original request.
733          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
734          * the original request before the clone, and break the ordering.
735          */
736         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
737 }
738
739 /*
740  * Don't touch any member of the md after calling this function because
741  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
742  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
743  */
744 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
745 {
746         atomic_dec(&md->pending[rw]);
747
748         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
749         if (!md_in_flight(md))
750                 wake_up(&md->wait);
751
752         if (run_queue)
753                 blk_run_queue(md->queue);
754
755         /*
756          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
757          */
758         dm_put(md);
759 }
760
761 static void free_rq_clone(struct request *clone)
762 {
763         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
764
765         blk_rq_unprep_clone(clone);
766         free_rq_tio(tio);
767 }
768
769 /*
770  * Complete the clone and the original request.
771  * Must be called without queue lock.
772  */
773 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
774 {
775         int rw = rq_data_dir(clone);
776         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
777         struct mapped_device *md = tio->md;
778         struct request *rq = tio->orig;
779
780         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
781                 rq->errors = clone->errors;
782                 rq->resid_len = clone->resid_len;
783
784                 if (rq->sense)
785                         /*
786                          * We are using the sense buffer of the original
787                          * request.
788                          * So setting the length of the sense data is enough.
789                          */
790                         rq->sense_len = clone->sense_len;
791         }
792
793         free_rq_clone(clone);
794         blk_end_request_all(rq, error);
795         rq_completed(md, rw, true);
796 }
797
798 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
799 {
800         struct request *clone = rq->special;
801
802         rq->special = NULL;
803         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
804
805         free_rq_clone(clone);
806 }
807
808 /*
809  * Requeue the original request of a clone.
810  */
811 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
812 {
813         int rw = rq_data_dir(clone);
814         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
815         struct mapped_device *md = tio->md;
816         struct request *rq = tio->orig;
817         struct request_queue *q = rq->q;
818         unsigned long flags;
819
820         dm_unprep_request(rq);
821
822         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
823         blk_requeue_request(q, rq);
824         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
825
826         rq_completed(md, rw, 0);
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
829
830 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
831 {
832         blk_stop_queue(q);
833 }
834
835 static void stop_queue(struct request_queue *q)
836 {
837         unsigned long flags;
838
839         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
840         __stop_queue(q);
841         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
842 }
843
844 static void __start_queue(struct request_queue *q)
845 {
846         if (blk_queue_stopped(q))
847                 blk_start_queue(q);
848 }
849
850 static void start_queue(struct request_queue *q)
851 {
852         unsigned long flags;
853
854         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
855         __start_queue(q);
856         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
857 }
858
859 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
860 {
861         int r = error;
862         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
863         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
864
865         if (tio->ti) {
866                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
867
868                 if (mapped && rq_end_io)
869                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
870         }
871
872         if (r <= 0)
873                 /* The target wants to complete the I/O */
874                 dm_end_request(clone, r);
875         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
876                 /* The target will handle the I/O */
877                 return;
878         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
879                 /* The target wants to requeue the I/O */
880                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
881         else {
882                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
883                 BUG();
884         }
885 }
886
887 /*
888  * Request completion handler for request-based dm
889  */
890 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
891 {
892         bool mapped = true;
893         struct request *clone = rq->completion_data;
894         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
895
896         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
897                 mapped = false;
898
899         dm_done(clone, tio->error, mapped);
900 }
901
902 /*
903  * Complete the clone and the original request with the error status
904  * through softirq context.
905  */
906 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
907 {
908         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
909         struct request *rq = tio->orig;
910
911         tio->error = error;
912         rq->completion_data = clone;
913         blk_complete_request(rq);
914 }
915
916 /*
917  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
918  * through softirq context.
919  * Target's rq_end_io() function isn't called.
920  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
921  */
922 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
923 {
924         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
925         struct request *rq = tio->orig;
926
927         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
928         dm_complete_request(clone, error);
929 }
930 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
931
932 /*
933  * Called with the queue lock held
934  */
935 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
936 {
937         /*
938          * For just cleaning up the information of the queue in which
939          * the clone was dispatched.
940          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
941          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
942          */
943         __blk_put_request(clone->q, clone);
944
945         /*
946          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
947          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
948          *     - another request may be submitted by the upper level driver
949          *       of the stacking during the completion
950          *     - the submission which requires queue lock may be done
951          *       against this queue
952          */
953         dm_complete_request(clone, error);
954 }
955
956 /*
957  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
958  * target boundary.
959  */
960 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
961 {
962         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
963
964         return ti->len - target_offset;
965 }
966
967 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
968 {
969         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
970         sector_t offset, max_len;
971
972         /*
973          * Does the target need to split even further?
974          */
975         if (ti->max_io_len) {
976                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
977                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
978                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
979                 else
980                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
981                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
982
983                 if (len > max_len)
984                         len = max_len;
985         }
986
987         return len;
988 }
989
990 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
991 {
992         if (len > UINT_MAX) {
993                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
994                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
995                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
996                 return -EINVAL;
997         }
998
999         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1000
1001         return 0;
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1004
1005 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
1006                       struct dm_target_io *tio)
1007 {
1008         int r;
1009         sector_t sector;
1010         struct mapped_device *md;
1011
1012         clone->bi_end_io = clone_endio;
1013         clone->bi_private = tio;
1014
1015         /*
1016          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1017          * anything, the target has assumed ownership of
1018          * this io.
1019          */
1020         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1021         sector = clone->bi_sector;
1022         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1023         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1024                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1025
1026                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1027                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1028
1029                 generic_make_request(clone);
1030         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1031                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1032                 md = tio->io->md;
1033                 dec_pending(tio->io, r);
1034                 bio_put(clone);
1035                 free_tio(md, tio);
1036         } else if (r) {
1037                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1038                 BUG();
1039         }
1040 }
1041
1042 struct clone_info {
1043         struct mapped_device *md;
1044         struct dm_table *map;
1045         struct bio *bio;
1046         struct dm_io *io;
1047         sector_t sector;
1048         sector_t sector_count;
1049         unsigned short idx;
1050 };
1051
1052 /*
1053  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1054  */
1055 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1056                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1057                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1058 {
1059         struct bio *clone;
1060         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1061
1062         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1063         *clone->bi_io_vec = *bv;
1064
1065         clone->bi_sector = sector;
1066         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1067         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1068         clone->bi_vcnt = 1;
1069         clone->bi_size = to_bytes(len);
1070         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1071         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1072         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1073
1074         if (bio_integrity(bio)) {
1075                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1076                 bio_integrity_trim(clone,
1077                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1078         }
1079
1080         return clone;
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1085  */
1086 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1087                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1088                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1089 {
1090         struct bio *clone;
1091
1092         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1093         __bio_clone(clone, bio);
1094         clone->bi_sector = sector;
1095         clone->bi_idx = idx;
1096         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1097         clone->bi_size = to_bytes(len);
1098         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1099
1100         if (bio_integrity(bio)) {
1101                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1102
1103                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1104                         bio_integrity_trim(clone,
1105                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1106         }
1107
1108         return clone;
1109 }
1110
1111 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1112                                       struct dm_target *ti)
1113 {
1114         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1115
1116         tio->io = ci->io;
1117         tio->ti = ti;
1118         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1119
1120         return tio;
1121 }
1122
1123 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1124                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1125 {
1126         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1127         struct bio *clone;
1128
1129         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1130
1131         /*
1132          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1133          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1134          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1135          */
1136         clone = bio_clone_bioset(ci->bio, GFP_NOIO, ci->md->bs);
1137
1138         if (len) {
1139                 clone->bi_sector = ci->sector;
1140                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1141         }
1142
1143         __map_bio(ti, clone, tio);
1144 }
1145
1146 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1147                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1148 {
1149         unsigned request_nr;
1150
1151         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1152                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1153 }
1154
1155 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1156 {
1157         unsigned target_nr = 0;
1158         struct dm_target *ti;
1159
1160         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1161         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1162                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1163
1164         return 0;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Perform all io with a single clone.
1169  */
1170 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1171 {
1172         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1173         struct dm_target_io *tio;
1174
1175         tio = alloc_tio(ci, ti);
1176         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1177                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1178                           ci->md->bs);
1179         __map_bio(ti, clone, tio);
1180         ci->sector_count = 0;
1181 }
1182
1183 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1184 {
1185         struct dm_target *ti;
1186         sector_t len;
1187
1188         do {
1189                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1190                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1191                         return -EIO;
1192
1193                 /*
1194                  * Even though the device advertised discard support,
1195                  * that does not mean every target supports it, and
1196                  * reconfiguration might also have changed that since the
1197                  * check was performed.
1198                  */
1199                 if (!ti->num_discard_requests)
1200                         return -EOPNOTSUPP;
1201
1202                 if (!ti->split_discard_requests)
1203                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1204                 else
1205                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1206
1207                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1208
1209                 ci->sector += len;
1210         } while (ci->sector_count -= len);
1211
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1216 {
1217         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1218         struct dm_target *ti;
1219         sector_t len = 0, max;
1220         struct dm_target_io *tio;
1221
1222         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1223                 return __clone_and_map_discard(ci);
1224
1225         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1226         if (!dm_target_is_valid(ti))
1227                 return -EIO;
1228
1229         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1230
1231         if (ci->sector_count <= max) {
1232                 /*
1233                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1234                  * the remaining io with a single clone.
1235                  */
1236                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1237
1238         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1239                 /*
1240                  * There are some bvecs that don't span targets.
1241                  * Do as many of these as possible.
1242                  */
1243                 int i;
1244                 sector_t remaining = max;
1245                 sector_t bv_len;
1246
1247                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1248                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1249
1250                         if (bv_len > remaining)
1251                                 break;
1252
1253                         remaining -= bv_len;
1254                         len += bv_len;
1255                 }
1256
1257                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1258                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1259                                   ci->md->bs);
1260                 __map_bio(ti, clone, tio);
1261
1262                 ci->sector += len;
1263                 ci->sector_count -= len;
1264                 ci->idx = i;
1265
1266         } else {
1267                 /*
1268                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1269                  */
1270                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1271                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1272                 unsigned int offset = 0;
1273
1274                 do {
1275                         if (offset) {
1276                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1277                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1278                                         return -EIO;
1279
1280                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1281                         }
1282
1283                         len = min(remaining, max);
1284
1285                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1286                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1287                                            bv->bv_offset + offset, len,
1288                                            ci->md->bs);
1289
1290                         __map_bio(ti, clone, tio);
1291
1292                         ci->sector += len;
1293                         ci->sector_count -= len;
1294                         offset += to_bytes(len);
1295                 } while (remaining -= len);
1296
1297                 ci->idx++;
1298         }
1299
1300         return 0;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1305  */
1306 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1307 {
1308         struct clone_info ci;
1309         int error = 0;
1310
1311         ci.map = dm_get_live_table(md);
1312         if (unlikely(!ci.map)) {
1313                 bio_io_error(bio);
1314                 return;
1315         }
1316
1317         ci.md = md;
1318         ci.io = alloc_io(md);
1319         ci.io->error = 0;
1320         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1321         ci.io->bio = bio;
1322         ci.io->md = md;
1323         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1324         ci.sector = bio->bi_sector;
1325         ci.idx = bio->bi_idx;
1326
1327         start_io_acct(ci.io);
1328         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1329                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1330                 ci.sector_count = 0;
1331                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1332                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1333         } else {
1334                 ci.bio = bio;
1335                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1336                 while (ci.sector_count && !error)
1337                         error = __clone_and_map(&ci);
1338         }
1339
1340         /* drop the extra reference count */
1341         dec_pending(ci.io, error);
1342         dm_table_put(ci.map);
1343 }
1344 /*-----------------------------------------------------------------
1345  * CRUD END
1346  *---------------------------------------------------------------*/
1347
1348 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1349                          struct bvec_merge_data *bvm,
1350                          struct bio_vec *biovec)
1351 {
1352         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1353         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1354         struct dm_target *ti;
1355         sector_t max_sectors;
1356         int max_size = 0;
1357
1358         if (unlikely(!map))
1359                 goto out;
1360
1361         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1362         if (!dm_target_is_valid(ti))
1363                 goto out_table;
1364
1365         /*
1366          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1367          */
1368         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1369                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1370         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1371         if (max_size < 0)
1372                 max_size = 0;
1373
1374         /*
1375          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1376          * it can accept at this offset
1377          * max is precomputed maximal io size
1378          */
1379         if (max_size && ti->type->merge)
1380                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1381         /*
1382          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1383          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1384          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1385          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1386          * just one page.
1387          */
1388         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1389
1390                 max_size = 0;
1391
1392 out_table:
1393         dm_table_put(map);
1394
1395 out:
1396         /*
1397          * Always allow an entire first page
1398          */
1399         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1400                 max_size = biovec->bv_len;
1401
1402         return max_size;
1403 }
1404
1405 /*
1406  * The request function that just remaps the bio built up by
1407  * dm_merge_bvec.
1408  */
1409 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1410 {
1411         int rw = bio_data_dir(bio);
1412         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1413         int cpu;
1414
1415         down_read(&md->io_lock);
1416
1417         cpu = part_stat_lock();
1418         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1419         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1420         part_stat_unlock();
1421
1422         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1423         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1424                 up_read(&md->io_lock);
1425
1426                 if (bio_rw(bio) != READA)
1427                         queue_io(md, bio);
1428                 else
1429                         bio_io_error(bio);
1430                 return;
1431         }
1432
1433         __split_and_process_bio(md, bio);
1434         up_read(&md->io_lock);
1435         return;
1436 }
1437
1438 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1439 {
1440         return blk_queue_stackable(md->queue);
1441 }
1442
1443 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1444 {
1445         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1446
1447         if (dm_request_based(md))
1448                 blk_queue_bio(q, bio);
1449         else
1450                 _dm_request(q, bio);
1451 }
1452
1453 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1454 {
1455         int r;
1456
1457         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1458                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1459
1460         rq->start_time = jiffies;
1461         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1462         if (r)
1463                 dm_complete_request(rq, r);
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1466
1467 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1468                                  void *data)
1469 {
1470         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1471         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1472                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1473
1474         info->orig = bio_orig;
1475         info->tio = tio;
1476         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1477         bio->bi_private = info;
1478
1479         return 0;
1480 }
1481
1482 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1483                        struct dm_rq_target_io *tio)
1484 {
1485         int r;
1486
1487         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1488                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1489         if (r)
1490                 return r;
1491
1492         clone->cmd = rq->cmd;
1493         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1494         clone->sense = rq->sense;
1495         clone->buffer = rq->buffer;
1496         clone->end_io = end_clone_request;
1497         clone->end_io_data = tio;
1498
1499         return 0;
1500 }
1501
1502 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1503                                 gfp_t gfp_mask)
1504 {
1505         struct request *clone;
1506         struct dm_rq_target_io *tio;
1507
1508         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1509         if (!tio)
1510                 return NULL;
1511
1512         tio->md = md;
1513         tio->ti = NULL;
1514         tio->orig = rq;
1515         tio->error = 0;
1516         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1517
1518         clone = &tio->clone;
1519         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1520                 /* -ENOMEM */
1521                 free_rq_tio(tio);
1522                 return NULL;
1523         }
1524
1525         return clone;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Called with the queue lock held.
1530  */
1531 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1532 {
1533         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1534         struct request *clone;
1535
1536         if (unlikely(rq->special)) {
1537                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1538                 return BLKPREP_KILL;
1539         }
1540
1541         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1542         if (!clone)
1543                 return BLKPREP_DEFER;
1544
1545         rq->special = clone;
1546         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1547
1548         return BLKPREP_OK;
1549 }
1550
1551 /*
1552  * Returns:
1553  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1554  * !0 : the request has been requeued
1555  */
1556 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1557                        struct mapped_device *md)
1558 {
1559         int r, requeued = 0;
1560         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1561
1562         tio->ti = ti;
1563         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1564         switch (r) {
1565         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1566                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1567                 break;
1568         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1569                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1570                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1571                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1572                 dm_dispatch_request(clone);
1573                 break;
1574         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1575                 /* The target wants to requeue the I/O */
1576                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1577                 requeued = 1;
1578                 break;
1579         default:
1580                 if (r > 0) {
1581                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1582                         BUG();
1583                 }
1584
1585                 /* The target wants to complete the I/O */
1586                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1587                 break;
1588         }
1589
1590         return requeued;
1591 }
1592
1593 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1594 {
1595         struct request *clone;
1596
1597         blk_start_request(orig);
1598         clone = orig->special;
1599         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1600
1601         /*
1602          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1603          * We can't rely on the reference count by device opener,
1604          * because the device may be closed during the request completion
1605          * when all bios are completed.
1606          * See the comment in rq_completed() too.
1607          */
1608         dm_get(md);
1609
1610         return clone;
1611 }
1612
1613 /*
1614  * q->request_fn for request-based dm.
1615  * Called with the queue lock held.
1616  */
1617 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1618 {
1619         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1620         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1621         struct dm_target *ti;
1622         struct request *rq, *clone;
1623         sector_t pos;
1624
1625         /*
1626          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1627          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1628          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1629          * dm_suspend().
1630          */
1631         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1632                 rq = blk_peek_request(q);
1633                 if (!rq)
1634                         goto delay_and_out;
1635
1636                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1637                 pos = 0;
1638                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1639                         pos = blk_rq_pos(rq);
1640
1641                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1642                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1643                         /*
1644                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1645                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1646                          */
1647                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1648                         clone = dm_start_request(md, rq);
1649                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1650                         continue;
1651                 }
1652
1653                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1654                         goto delay_and_out;
1655
1656                 clone = dm_start_request(md, rq);
1657
1658                 spin_unlock(q->queue_lock);
1659                 if (map_request(ti, clone, md))
1660                         goto requeued;
1661
1662                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1663                 spin_lock(q->queue_lock);
1664         }
1665
1666         goto out;
1667
1668 requeued:
1669         BUG_ON(!irqs_disabled());
1670         spin_lock(q->queue_lock);
1671
1672 delay_and_out:
1673         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1674 out:
1675         dm_table_put(map);
1676 }
1677
1678 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1679 {
1680         return blk_lld_busy(q);
1681 }
1682 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1683
1684 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1685 {
1686         int r;
1687         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1688         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1689
1690         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1691                 r = 1;
1692         else
1693                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1694
1695         dm_table_put(map);
1696
1697         return r;
1698 }
1699
1700 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1701 {
1702         int r = bdi_bits;
1703         struct mapped_device *md = congested_data;
1704         struct dm_table *map;
1705
1706         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1707                 map = dm_get_live_table(md);
1708                 if (map) {
1709                         /*
1710                          * Request-based dm cares about only own queue for
1711                          * the query about congestion status of request_queue
1712                          */
1713                         if (dm_request_based(md))
1714                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1715                                     bdi_bits;
1716                         else
1717                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1718
1719                         dm_table_put(map);
1720                 }
1721         }
1722
1723         return r;
1724 }
1725
1726 /*-----------------------------------------------------------------
1727  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1728  *---------------------------------------------------------------*/
1729 static void free_minor(int minor)
1730 {
1731         spin_lock(&_minor_lock);
1732         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1733         spin_unlock(&_minor_lock);
1734 }
1735
1736 /*
1737  * See if the device with a specific minor # is free.
1738  */
1739 static int specific_minor(int minor)
1740 {
1741         int r, m;
1742
1743         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1744                 return -EINVAL;
1745
1746         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1747         if (!r)
1748                 return -ENOMEM;
1749
1750         spin_lock(&_minor_lock);
1751
1752         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1753                 r = -EBUSY;
1754                 goto out;
1755         }
1756
1757         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1758         if (r)
1759                 goto out;
1760
1761         if (m != minor) {
1762                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1763                 r = -EBUSY;
1764                 goto out;
1765         }
1766
1767 out:
1768         spin_unlock(&_minor_lock);
1769         return r;
1770 }
1771
1772 static int next_free_minor(int *minor)
1773 {
1774         int r, m;
1775
1776         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1777         if (!r)
1778                 return -ENOMEM;
1779
1780         spin_lock(&_minor_lock);
1781
1782         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1783         if (r)
1784                 goto out;
1785
1786         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1787                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1788                 r = -ENOSPC;
1789                 goto out;
1790         }
1791
1792         *minor = m;
1793
1794 out:
1795         spin_unlock(&_minor_lock);
1796         return r;
1797 }
1798
1799 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1800
1801 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1802
1803 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1804 {
1805         /*
1806          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1807          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1808          * The type is decided at the first table loading time.
1809          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1810          * for request stacking support until then.
1811          *
1812          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1813          */
1814         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1815
1816         md->queue->queuedata = md;
1817         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1818         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1819         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1820         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1821         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1822 }
1823
1824 /*
1825  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1826  */
1827 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1828 {
1829         int r;
1830         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1831         void *old_md;
1832
1833         if (!md) {
1834                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1835                 return NULL;
1836         }
1837
1838         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1839                 goto bad_module_get;
1840
1841         /* get a minor number for the dev */
1842         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1843                 r = next_free_minor(&minor);
1844         else
1845                 r = specific_minor(minor);
1846         if (r < 0)
1847                 goto bad_minor;
1848
1849         md->type = DM_TYPE_NONE;
1850         init_rwsem(&md->io_lock);
1851         mutex_init(&md->suspend_lock);
1852         mutex_init(&md->type_lock);
1853         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1854         rwlock_init(&md->map_lock);
1855         atomic_set(&md->holders, 1);
1856         atomic_set(&md->open_count, 0);
1857         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1858         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1859         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1860         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1861
1862         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1863         if (!md->queue)
1864                 goto bad_queue;
1865
1866         dm_init_md_queue(md);
1867
1868         md->disk = alloc_disk(1);
1869         if (!md->disk)
1870                 goto bad_disk;
1871
1872         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1873         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1874         init_waitqueue_head(&md->wait);
1875         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1876         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1877
1878         md->disk->major = _major;
1879         md->disk->first_minor = minor;
1880         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1881         md->disk->queue = md->queue;
1882         md->disk->private_data = md;
1883         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1884         add_disk(md->disk);
1885         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1886
1887         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1888                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1889         if (!md->wq)
1890                 goto bad_thread;
1891
1892         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1893         if (!md->bdev)
1894                 goto bad_bdev;
1895
1896         bio_init(&md->flush_bio);
1897         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1898         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1899
1900         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1901         spin_lock(&_minor_lock);
1902         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1903         spin_unlock(&_minor_lock);
1904
1905         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1906
1907         return md;
1908
1909 bad_bdev:
1910         destroy_workqueue(md->wq);
1911 bad_thread:
1912         del_gendisk(md->disk);
1913         put_disk(md->disk);
1914 bad_disk:
1915         blk_cleanup_queue(md->queue);
1916 bad_queue:
1917         free_minor(minor);
1918 bad_minor:
1919         module_put(THIS_MODULE);
1920 bad_module_get:
1921         kfree(md);
1922         return NULL;
1923 }
1924
1925 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1926
1927 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1928 {
1929         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1930
1931         unlock_fs(md);
1932         bdput(md->bdev);
1933         destroy_workqueue(md->wq);
1934         if (md->tio_pool)
1935                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1936         if (md->io_pool)
1937                 mempool_destroy(md->io_pool);
1938         if (md->bs)
1939                 bioset_free(md->bs);
1940         blk_integrity_unregister(md->disk);
1941         del_gendisk(md->disk);
1942         free_minor(minor);
1943
1944         spin_lock(&_minor_lock);
1945         md->disk->private_data = NULL;
1946         spin_unlock(&_minor_lock);
1947
1948         put_disk(md->disk);
1949         blk_cleanup_queue(md->queue);
1950         module_put(THIS_MODULE);
1951         kfree(md);
1952 }
1953
1954 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1955 {
1956         struct dm_md_mempools *p;
1957
1958         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1959                 /* the md already has necessary mempools */
1960                 goto out;
1961
1962         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1963         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1964
1965         md->io_pool = p->io_pool;
1966         p->io_pool = NULL;
1967         md->tio_pool = p->tio_pool;
1968         p->tio_pool = NULL;
1969         md->bs = p->bs;
1970         p->bs = NULL;
1971
1972 out:
1973         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1974         dm_table_free_md_mempools(t);
1975 }
1976
1977 /*
1978  * Bind a table to the device.
1979  */
1980 static void event_callback(void *context)
1981 {
1982         unsigned long flags;
1983         LIST_HEAD(uevents);
1984         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1985
1986         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1987         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1988         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1989
1990         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1991
1992         atomic_inc(&md->event_nr);
1993         wake_up(&md->eventq);
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1998  */
1999 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2000 {
2001         set_capacity(md->disk, size);
2002
2003         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2004 }
2005
2006 /*
2007  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2008  *
2009  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2010  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2011  * able to split any bios it receives that are too big.
2012  */
2013 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2014 {
2015         struct mapped_device *dev_md;
2016
2017         if (!q->merge_bvec_fn)
2018                 return 0;
2019
2020         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2021                 dev_md = q->queuedata;
2022                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2023                         return 0;
2024         }
2025
2026         return 1;
2027 }
2028
2029 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2030                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2031                                          sector_t len, void *data)
2032 {
2033         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2034         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2035
2036         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2041  * on the properties of the underlying devices.
2042  */
2043 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2044 {
2045         unsigned i = 0;
2046         struct dm_target *ti;
2047
2048         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2049                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2050
2051                 if (ti->type->iterate_devices &&
2052                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2053                         return 0;
2054         }
2055
2056         return 1;
2057 }
2058
2059 /*
2060  * Returns old map, which caller must destroy.
2061  */
2062 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2063                                struct queue_limits *limits)
2064 {
2065         struct dm_table *old_map;
2066         struct request_queue *q = md->queue;
2067         sector_t size;
2068         unsigned long flags;
2069         int merge_is_optional;
2070
2071         size = dm_table_get_size(t);
2072
2073         /*
2074          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2075          */
2076         if (size != get_capacity(md->disk))
2077                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2078
2079         __set_size(md, size);
2080
2081         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2082
2083         /*
2084          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2085          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2086          * I/O mapping before resume.
2087          * This must be done before setting the queue restrictions,
2088          * because request-based dm may be run just after the setting.
2089          */
2090         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2091                 stop_queue(q);
2092
2093         __bind_mempools(md, t);
2094
2095         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2096
2097         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2098         old_map = md->map;
2099         md->map = t;
2100         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2101
2102         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2103         if (merge_is_optional)
2104                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2105         else
2106                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2107         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2108
2109         return old_map;
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Returns unbound table for the caller to free.
2114  */
2115 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2116 {
2117         struct dm_table *map = md->map;
2118         unsigned long flags;
2119
2120         if (!map)
2121                 return NULL;
2122
2123         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2124         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2125         md->map = NULL;
2126         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2127
2128         return map;
2129 }
2130
2131 /*
2132  * Constructor for a new device.
2133  */
2134 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2135 {
2136         struct mapped_device *md;
2137
2138         md = alloc_dev(minor);
2139         if (!md)
2140                 return -ENXIO;
2141
2142         dm_sysfs_init(md);
2143
2144         *result = md;
2145         return 0;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Functions to manage md->type.
2150  * All are required to hold md->type_lock.
2151  */
2152 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2153 {
2154         mutex_lock(&md->type_lock);
2155 }
2156
2157 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2158 {
2159         mutex_unlock(&md->type_lock);
2160 }
2161
2162 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2163 {
2164         md->type = type;
2165 }
2166
2167 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2168 {
2169         return md->type;
2170 }
2171
2172 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2173 {
2174         return md->immutable_target_type;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2179  */
2180 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2181 {
2182         struct request_queue *q = NULL;
2183
2184         if (md->queue->elevator)
2185                 return 1;
2186
2187         /* Fully initialize the queue */
2188         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2189         if (!q)
2190                 return 0;
2191
2192         md->queue = q;
2193         dm_init_md_queue(md);
2194         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2195         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2196         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2197
2198         elv_register_queue(md->queue);
2199
2200         return 1;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * Setup the DM device's queue based on md's type
2205  */
2206 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2207 {
2208         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2209             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2210                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2211                 return -EINVAL;
2212         }
2213
2214         return 0;
2215 }
2216
2217 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2218 {
2219         struct mapped_device *md;
2220         unsigned minor = MINOR(dev);
2221
2222         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2223                 return NULL;
2224
2225         spin_lock(&_minor_lock);
2226
2227         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2228         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2229                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2230                    dm_deleting_md(md) ||
2231                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2232                 md = NULL;
2233                 goto out;
2234         }
2235
2236 out:
2237         spin_unlock(&_minor_lock);
2238
2239         return md;
2240 }
2241
2242 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2243 {
2244         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2245
2246         if (md)
2247                 dm_get(md);
2248
2249         return md;
2250 }
2251 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2252
2253 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2254 {
2255         return md->interface_ptr;
2256 }
2257
2258 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2259 {
2260         md->interface_ptr = ptr;
2261 }
2262
2263 void dm_get(struct mapped_device *md)
2264 {
2265         atomic_inc(&md->holders);
2266         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2267 }
2268
2269 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2270 {
2271         return md->name;
2272 }
2273 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2274
2275 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2276 {
2277         struct dm_table *map;
2278
2279         might_sleep();
2280
2281         spin_lock(&_minor_lock);
2282         map = dm_get_live_table(md);
2283         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2284         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2285         spin_unlock(&_minor_lock);
2286
2287         if (!dm_suspended_md(md)) {
2288                 dm_table_presuspend_targets(map);
2289                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2290         }
2291
2292         /*
2293          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2294          * for example.  Wait for all references to disappear.
2295          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2296          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2297          */
2298         if (wait)
2299                 while (atomic_read(&md->holders))
2300                         msleep(1);
2301         else if (atomic_read(&md->holders))
2302                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2303                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2304
2305         dm_sysfs_exit(md);
2306         dm_table_put(map);
2307         dm_table_destroy(__unbind(md));
2308         free_dev(md);
2309 }
2310
2311 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2312 {
2313         __dm_destroy(md, true);
2314 }
2315
2316 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2317 {
2318         __dm_destroy(md, false);
2319 }
2320
2321 void dm_put(struct mapped_device *md)
2322 {
2323         atomic_dec(&md->holders);
2324 }
2325 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2326
2327 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2328 {
2329         int r = 0;
2330         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2331
2332         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2333
2334         while (1) {
2335                 set_current_state(interruptible);
2336
2337                 if (!md_in_flight(md))
2338                         break;
2339
2340                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2341                     signal_pending(current)) {
2342                         r = -EINTR;
2343                         break;
2344                 }
2345
2346                 io_schedule();
2347         }
2348         set_current_state(TASK_RUNNING);
2349
2350         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2351
2352         return r;
2353 }
2354
2355 /*
2356  * Process the deferred bios
2357  */
2358 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2359 {
2360         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2361                                                 work);
2362         struct bio *c;
2363
2364         down_read(&md->io_lock);
2365
2366         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2367                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2368                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2369                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2370
2371                 if (!c)
2372                         break;
2373
2374                 up_read(&md->io_lock);
2375
2376                 if (dm_request_based(md))
2377                         generic_make_request(c);
2378                 else
2379                         __split_and_process_bio(md, c);
2380
2381                 down_read(&md->io_lock);
2382         }
2383
2384         up_read(&md->io_lock);
2385 }
2386
2387 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2388 {
2389         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2390         smp_mb__after_clear_bit();
2391         queue_work(md->wq, &md->work);
2392 }
2393
2394 /*
2395  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2396  */
2397 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2398 {
2399         struct dm_table *live_map, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2400         struct queue_limits limits;
2401         int r;
2402
2403         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2404
2405         /* device must be suspended */
2406         if (!dm_suspended_md(md))
2407                 goto out;
2408
2409         /*
2410          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2411          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2412          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2413          * reappear.
2414          */
2415         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2416                 live_map = dm_get_live_table(md);
2417                 if (live_map)
2418                         limits = md->queue->limits;
2419                 dm_table_put(live_map);
2420         }
2421
2422         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2423         if (r) {
2424                 map = ERR_PTR(r);
2425                 goto out;
2426         }
2427
2428         map = __bind(md, table, &limits);
2429
2430 out:
2431         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2432         return map;
2433 }
2434
2435 /*
2436  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2437  * device.
2438  */
2439 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2440 {
2441         int r;
2442
2443         WARN_ON(md->frozen_sb);
2444
2445         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2446         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2447                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2448                 md->frozen_sb = NULL;
2449                 return r;
2450         }
2451
2452         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2453
2454         return 0;
2455 }
2456
2457 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2458 {
2459         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2460                 return;
2461
2462         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2463         md->frozen_sb = NULL;
2464         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2469  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2470  * the background.  Before the table can be swapped with
2471  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2472  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2473  */
2474 /*
2475  * Suspend mechanism in request-based dm.
2476  *
2477  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2478  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2479  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2480  *
2481  * To abort suspend, start the request_queue.
2482  */
2483 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2484 {
2485         struct dm_table *map = NULL;
2486         int r = 0;
2487         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2488         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2489
2490         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2491
2492         if (dm_suspended_md(md)) {
2493                 r = -EINVAL;
2494                 goto out_unlock;
2495         }
2496
2497         map = dm_get_live_table(md);
2498
2499         /*
2500          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2501          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2502          */
2503         if (noflush)
2504                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2505
2506         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2507         dm_table_presuspend_targets(map);
2508
2509         /*
2510          * Flush I/O to the device.
2511          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2512          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2513          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2514          */
2515         if (!noflush && do_lockfs) {
2516                 r = lock_fs(md);
2517                 if (r)
2518                         goto out;
2519         }
2520
2521         /*
2522          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2523          * to target drivers i.e. no one may be executing
2524          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2525          * dm_wq_work.
2526          *
2527          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2528          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2529          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2530          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2531          * flush_workqueue(md->wq).
2532          */
2533         down_write(&md->io_lock);
2534         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2535         up_write(&md->io_lock);
2536
2537         /*
2538          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2539          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2540          */
2541         if (dm_request_based(md))
2542                 stop_queue(md->queue);
2543
2544         flush_workqueue(md->wq);
2545
2546         /*
2547          * At this point no more requests are entering target request routines.
2548          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2549          * to finish.
2550          */
2551         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2552
2553         down_write(&md->io_lock);
2554         if (noflush)
2555                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2556         up_write(&md->io_lock);
2557
2558         /* were we interrupted ? */
2559         if (r < 0) {
2560                 dm_queue_flush(md);
2561
2562                 if (dm_request_based(md))
2563                         start_queue(md->queue);
2564
2565                 unlock_fs(md);
2566                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2567         }
2568
2569         /*
2570          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2571          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2572          * requests are being added to md->deferred list.
2573          */
2574
2575         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2576
2577         dm_table_postsuspend_targets(map);
2578
2579 out:
2580         dm_table_put(map);
2581
2582 out_unlock:
2583         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2584         return r;
2585 }
2586
2587 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2588 {
2589         int r = -EINVAL;
2590         struct dm_table *map = NULL;
2591
2592         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2593         if (!dm_suspended_md(md))
2594                 goto out;
2595
2596         map = dm_get_live_table(md);
2597         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2598                 goto out;
2599
2600         r = dm_table_resume_targets(map);
2601         if (r)
2602                 goto out;
2603
2604         dm_queue_flush(md);
2605
2606         /*
2607          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2608          * so that mapping of targets can work correctly.
2609          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2610          */
2611         if (dm_request_based(md))
2612                 start_queue(md->queue);
2613
2614         unlock_fs(md);
2615
2616         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2617
2618         r = 0;
2619 out:
2620         dm_table_put(map);
2621         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2622
2623         return r;
2624 }
2625
2626 /*-----------------------------------------------------------------
2627  * Event notification.
2628  *---------------------------------------------------------------*/
2629 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2630                        unsigned cookie)
2631 {
2632         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2633         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2634
2635         if (!cookie)
2636                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2637         else {
2638                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2639                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2640                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2641                                           action, envp);
2642         }
2643 }
2644
2645 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2646 {
2647         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2648 }
2649
2650 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2651 {
2652         return atomic_read(&md->event_nr);
2653 }
2654
2655 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2656 {
2657         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2658                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2659 }
2660
2661 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2662 {
2663         unsigned long flags;
2664
2665         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2666         list_add(elist, &md->uevent_list);
2667         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2668 }
2669
2670 /*
2671  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2672  * count on 'md'.
2673  */
2674 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2675 {
2676         return md->disk;
2677 }
2678
2679 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2680 {
2681         return &md->kobj;
2682 }
2683
2684 /*
2685  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2686  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2687  */
2688 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2689 {
2690         struct mapped_device *md;
2691
2692         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2693         if (&md->kobj != kobj)
2694                 return NULL;
2695
2696         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2697             dm_deleting_md(md))
2698                 return NULL;
2699
2700         dm_get(md);
2701         return md;
2702 }
2703
2704 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2705 {
2706         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2707 }
2708
2709 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2710 {
2711         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2712 }
2713 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2714
2715 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2716 {
2717         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2718 }
2719 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2720
2721 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2722 {
2723         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2724         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2725
2726         if (!pools)
2727                 return NULL;
2728
2729         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2730                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2731                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2732         if (!pools->io_pool)
2733                 goto free_pools_and_out;
2734
2735         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2736                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2737                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2738         if (!pools->tio_pool)
2739                 goto free_io_pool_and_out;
2740
2741         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2742                 bioset_create(pool_size, 0) :
2743                 bioset_create(pool_size,
2744                               offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone));
2745         if (!pools->bs)
2746                 goto free_tio_pool_and_out;
2747
2748         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2749                 goto free_bioset_and_out;
2750
2751         return pools;
2752
2753 free_bioset_and_out:
2754         bioset_free(pools->bs);
2755
2756 free_tio_pool_and_out:
2757         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2758
2759 free_io_pool_and_out:
2760         mempool_destroy(pools->io_pool);
2761
2762 free_pools_and_out:
2763         kfree(pools);
2764
2765         return NULL;
2766 }
2767
2768 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2769 {
2770         if (!pools)
2771                 return;
2772
2773         if (pools->io_pool)
2774                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2775
2776         if (pools->tio_pool)
2777                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2778
2779         if (pools->bs)
2780                 bioset_free(pools->bs);
2781
2782         kfree(pools);
2783 }
2784
2785 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2786         .open = dm_blk_open,
2787         .release = dm_blk_close,
2788         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2789         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2790         .owner = THIS_MODULE
2791 };
2792
2793 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2794
2795 /*
2796  * module hooks
2797  */
2798 module_init(dm_init);
2799 module_exit(dm_exit);
2800
2801 module_param(major, uint, 0);
2802 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2803 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2804 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2805 MODULE_LICENSE("GPL");