]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/md/dm.c
rt2x00: rt2800pci: use module_pci_driver macro
[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         struct dm_stats_aux stats_aux;
64 };
65
66 /*
67  * For request-based dm.
68  * One of these is allocated per request.
69  */
70 struct dm_rq_target_io {
71         struct mapped_device *md;
72         struct dm_target *ti;
73         struct request *orig, clone;
74         int error;
75         union map_info info;
76 };
77
78 /*
79  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
80  * structs.
81  *
82  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
83  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
84  * struct.
85  */
86 struct dm_rq_clone_bio_info {
87         struct bio *orig;
88         struct dm_rq_target_io *tio;
89         struct bio clone;
90 };
91
92 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
93 {
94         if (bio && bio->bi_private)
95                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
96         return NULL;
97 }
98
99 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
100 {
101         if (rq && rq->end_io_data)
102                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
103         return NULL;
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
106
107 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
108
109 /*
110  * Bits for the md->flags field.
111  */
112 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
113 #define DMF_SUSPENDED 1
114 #define DMF_FROZEN 2
115 #define DMF_FREEING 3
116 #define DMF_DELETING 4
117 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
118 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
119
120 /*
121  * A dummy definition to make RCU happy.
122  * struct dm_table should never be dereferenced in this file.
123  */
124 struct dm_table {
125         int undefined__;
126 };
127
128 /*
129  * Work processed by per-device workqueue.
130  */
131 struct mapped_device {
132         struct srcu_struct io_barrier;
133         struct mutex suspend_lock;
134         atomic_t holders;
135         atomic_t open_count;
136
137         /*
138          * The current mapping.
139          * Use dm_get_live_table{_fast} or take suspend_lock for
140          * dereference.
141          */
142         struct dm_table *map;
143
144         unsigned long flags;
145
146         struct request_queue *queue;
147         unsigned type;
148         /* Protect queue and type against concurrent access. */
149         struct mutex type_lock;
150
151         struct target_type *immutable_target_type;
152
153         struct gendisk *disk;
154         char name[16];
155
156         void *interface_ptr;
157
158         /*
159          * A list of ios that arrived while we were suspended.
160          */
161         atomic_t pending[2];
162         wait_queue_head_t wait;
163         struct work_struct work;
164         struct bio_list deferred;
165         spinlock_t deferred_lock;
166
167         /*
168          * Processing queue (flush)
169          */
170         struct workqueue_struct *wq;
171
172         /*
173          * io objects are allocated from here.
174          */
175         mempool_t *io_pool;
176
177         struct bio_set *bs;
178
179         /*
180          * Event handling.
181          */
182         atomic_t event_nr;
183         wait_queue_head_t eventq;
184         atomic_t uevent_seq;
185         struct list_head uevent_list;
186         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
187
188         /*
189          * freeze/thaw support require holding onto a super block
190          */
191         struct super_block *frozen_sb;
192         struct block_device *bdev;
193
194         /* forced geometry settings */
195         struct hd_geometry geometry;
196
197         /* sysfs handle */
198         struct kobject kobj;
199
200         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
201         struct bio flush_bio;
202
203         struct dm_stats stats;
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         struct bio_set *bs;
212 };
213
214 #define MIN_IOS 256
215 static struct kmem_cache *_io_cache;
216 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
217
218 static int __init local_init(void)
219 {
220         int r = -ENOMEM;
221
222         /* allocate a slab for the dm_ios */
223         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
224         if (!_io_cache)
225                 return r;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 goto out_free_io_cache;
230
231         r = dm_uevent_init();
232         if (r)
233                 goto out_free_rq_tio_cache;
234
235         _major = major;
236         r = register_blkdev(_major, _name);
237         if (r < 0)
238                 goto out_uevent_exit;
239
240         if (!_major)
241                 _major = r;
242
243         return 0;
244
245 out_uevent_exit:
246         dm_uevent_exit();
247 out_free_rq_tio_cache:
248         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
249 out_free_io_cache:
250         kmem_cache_destroy(_io_cache);
251
252         return r;
253 }
254
255 static void local_exit(void)
256 {
257         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
258         kmem_cache_destroy(_io_cache);
259         unregister_blkdev(_major, _name);
260         dm_uevent_exit();
261
262         _major = 0;
263
264         DMINFO("cleaned up");
265 }
266
267 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
268         local_init,
269         dm_target_init,
270         dm_linear_init,
271         dm_stripe_init,
272         dm_io_init,
273         dm_kcopyd_init,
274         dm_interface_init,
275         dm_statistics_init,
276 };
277
278 static void (*_exits[])(void) = {
279         local_exit,
280         dm_target_exit,
281         dm_linear_exit,
282         dm_stripe_exit,
283         dm_io_exit,
284         dm_kcopyd_exit,
285         dm_interface_exit,
286         dm_statistics_exit,
287 };
288
289 static int __init dm_init(void)
290 {
291         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
292
293         int r, i;
294
295         for (i = 0; i < count; i++) {
296                 r = _inits[i]();
297                 if (r)
298                         goto bad;
299         }
300
301         return 0;
302
303       bad:
304         while (i--)
305                 _exits[i]();
306
307         return r;
308 }
309
310 static void __exit dm_exit(void)
311 {
312         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
313
314         while (i--)
315                 _exits[i]();
316
317         /*
318          * Should be empty by this point.
319          */
320         idr_destroy(&_minor_idr);
321 }
322
323 /*
324  * Block device functions
325  */
326 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
327 {
328         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
329 }
330
331 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
332 {
333         struct mapped_device *md;
334
335         spin_lock(&_minor_lock);
336
337         md = bdev->bd_disk->private_data;
338         if (!md)
339                 goto out;
340
341         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
342             dm_deleting_md(md)) {
343                 md = NULL;
344                 goto out;
345         }
346
347         dm_get(md);
348         atomic_inc(&md->open_count);
349
350 out:
351         spin_unlock(&_minor_lock);
352
353         return md ? 0 : -ENXIO;
354 }
355
356 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
357 {
358         struct mapped_device *md = disk->private_data;
359
360         spin_lock(&_minor_lock);
361
362         atomic_dec(&md->open_count);
363         dm_put(md);
364
365         spin_unlock(&_minor_lock);
366 }
367
368 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
369 {
370         return atomic_read(&md->open_count);
371 }
372
373 /*
374  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
375  */
376 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
377 {
378         int r = 0;
379
380         spin_lock(&_minor_lock);
381
382         if (dm_open_count(md))
383                 r = -EBUSY;
384         else
385                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
386
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388
389         return r;
390 }
391
392 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
393 {
394         return get_capacity(md->disk);
395 }
396
397 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
398 {
399         return &md->stats;
400 }
401
402 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
403 {
404         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
405
406         return dm_get_geometry(md, geo);
407 }
408
409 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
410                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
411 {
412         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
413         int srcu_idx;
414         struct dm_table *map;
415         struct dm_target *tgt;
416         int r = -ENOTTY;
417
418 retry:
419         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
420
421         if (!map || !dm_table_get_size(map))
422                 goto out;
423
424         /* We only support devices that have a single target */
425         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
426                 goto out;
427
428         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
429
430         if (dm_suspended_md(md)) {
431                 r = -EAGAIN;
432                 goto out;
433         }
434
435         if (tgt->type->ioctl)
436                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
437
438 out:
439         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
440
441         if (r == -ENOTCONN) {
442                 msleep(10);
443                 goto retry;
444         }
445
446         return r;
447 }
448
449 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
450 {
451         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
452 }
453
454 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
455 {
456         mempool_free(io, md->io_pool);
457 }
458
459 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
460 {
461         bio_put(&tio->clone);
462 }
463
464 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
465                                             gfp_t gfp_mask)
466 {
467         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
468 }
469
470 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
471 {
472         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
473 }
474
475 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
476 {
477         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
478                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
479 }
480
481 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
482 {
483         struct mapped_device *md = io->md;
484         struct bio *bio = io->bio;
485         int cpu;
486         int rw = bio_data_dir(bio);
487
488         io->start_time = jiffies;
489
490         cpu = part_stat_lock();
491         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
492         part_stat_unlock();
493         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
494                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
495
496         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
497                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_sector,
498                                     bio_sectors(bio), false, 0, &io->stats_aux);
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         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
515                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_sector,
516                                     bio_sectors(bio), true, duration, &io->stats_aux);
517
518         /*
519          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
520          * a flush.
521          */
522         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
523         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
524         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
525
526         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
527         if (!pending)
528                 wake_up(&md->wait);
529 }
530
531 /*
532  * Add the bio to the list of deferred io.
533  */
534 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
535 {
536         unsigned long flags;
537
538         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
539         bio_list_add(&md->deferred, bio);
540         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
541         queue_work(md->wq, &md->work);
542 }
543
544 /*
545  * Everyone (including functions in this file), should use this
546  * function to access the md->map field, and make sure they call
547  * dm_put_live_table() when finished.
548  */
549 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
550 {
551         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
552
553         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
554 }
555
556 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
557 {
558         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
559 }
560
561 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
562 {
563         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
564         synchronize_rcu_expedited();
565 }
566
567 /*
568  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
569  * The caller must not block between these two functions.
570  */
571 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
572 {
573         rcu_read_lock();
574         return rcu_dereference(md->map);
575 }
576
577 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
578 {
579         rcu_read_unlock();
580 }
581
582 /*
583  * Get the geometry associated with a dm device
584  */
585 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
586 {
587         *geo = md->geometry;
588
589         return 0;
590 }
591
592 /*
593  * Set the geometry of a device.
594  */
595 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
596 {
597         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
598
599         if (geo->start > sz) {
600                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
601                 return -EINVAL;
602         }
603
604         md->geometry = *geo;
605
606         return 0;
607 }
608
609 /*-----------------------------------------------------------------
610  * CRUD START:
611  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
612  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
613  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
614  *   interests of getting something for people to use I give
615  *   you this clearly demarcated crap.
616  *---------------------------------------------------------------*/
617
618 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
619 {
620         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
621 }
622
623 /*
624  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
625  * cloned into, completing the original io if necc.
626  */
627 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
628 {
629         unsigned long flags;
630         int io_error;
631         struct bio *bio;
632         struct mapped_device *md = io->md;
633
634         /* Push-back supersedes any I/O errors */
635         if (unlikely(error)) {
636                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
637                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
638                         io->error = error;
639                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
640         }
641
642         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
643                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
644                         /*
645                          * Target requested pushing back the I/O.
646                          */
647                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
648                         if (__noflush_suspending(md))
649                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
650                         else
651                                 /* noflush suspend was interrupted. */
652                                 io->error = -EIO;
653                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
654                 }
655
656                 io_error = io->error;
657                 bio = io->bio;
658                 end_io_acct(io);
659                 free_io(md, io);
660
661                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
662                         return;
663
664                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
665                         /*
666                          * Preflush done for flush with data, reissue
667                          * without REQ_FLUSH.
668                          */
669                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
670                         queue_io(md, bio);
671                 } else {
672                         /* done with normal IO or empty flush */
673                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
674                         bio_endio(bio, io_error);
675                 }
676         }
677 }
678
679 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
680 {
681         int r = 0;
682         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
683         struct dm_io *io = tio->io;
684         struct mapped_device *md = tio->io->md;
685         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
686
687         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
688                 error = -EIO;
689
690         if (endio) {
691                 r = endio(tio->ti, bio, error);
692                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
693                         /*
694                          * error and requeue request are handled
695                          * in dec_pending().
696                          */
697                         error = r;
698                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
699                         /* The target will handle the io */
700                         return;
701                 else if (r) {
702                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
703                         BUG();
704                 }
705         }
706
707         free_tio(md, tio);
708         dec_pending(io, error);
709 }
710
711 /*
712  * Partial completion handling for request-based dm
713  */
714 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
715 {
716         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
717         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
718         struct bio *bio = info->orig;
719         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
720
721         bio_put(clone);
722
723         if (tio->error)
724                 /*
725                  * An error has already been detected on the request.
726                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
727                  * the remainder.
728                  */
729                 return;
730         else if (error) {
731                 /*
732                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
733                  * The error handling decision is made by the target driver,
734                  * when the request is completed.
735                  */
736                 tio->error = error;
737                 return;
738         }
739
740         /*
741          * I/O for the bio successfully completed.
742          * Notice the data completion to the upper layer.
743          */
744
745         /*
746          * bios are processed from the head of the list.
747          * So the completing bio should always be rq->bio.
748          * If it's not, something wrong is happening.
749          */
750         if (tio->orig->bio != bio)
751                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
752
753         /*
754          * Update the original request.
755          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
756          * the original request before the clone, and break the ordering.
757          */
758         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
759 }
760
761 /*
762  * Don't touch any member of the md after calling this function because
763  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
764  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
765  */
766 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
767 {
768         atomic_dec(&md->pending[rw]);
769
770         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
771         if (!md_in_flight(md))
772                 wake_up(&md->wait);
773
774         /*
775          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
776          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
777          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
778          * queue lock again.
779          */
780         if (run_queue)
781                 blk_run_queue_async(md->queue);
782
783         /*
784          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
785          */
786         dm_put(md);
787 }
788
789 static void free_rq_clone(struct request *clone)
790 {
791         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
792
793         blk_rq_unprep_clone(clone);
794         free_rq_tio(tio);
795 }
796
797 /*
798  * Complete the clone and the original request.
799  * Must be called without queue lock.
800  */
801 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
802 {
803         int rw = rq_data_dir(clone);
804         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
805         struct mapped_device *md = tio->md;
806         struct request *rq = tio->orig;
807
808         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
809                 rq->errors = clone->errors;
810                 rq->resid_len = clone->resid_len;
811
812                 if (rq->sense)
813                         /*
814                          * We are using the sense buffer of the original
815                          * request.
816                          * So setting the length of the sense data is enough.
817                          */
818                         rq->sense_len = clone->sense_len;
819         }
820
821         free_rq_clone(clone);
822         blk_end_request_all(rq, error);
823         rq_completed(md, rw, true);
824 }
825
826 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
827 {
828         struct request *clone = rq->special;
829
830         rq->special = NULL;
831         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
832
833         free_rq_clone(clone);
834 }
835
836 /*
837  * Requeue the original request of a clone.
838  */
839 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
840 {
841         int rw = rq_data_dir(clone);
842         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
843         struct mapped_device *md = tio->md;
844         struct request *rq = tio->orig;
845         struct request_queue *q = rq->q;
846         unsigned long flags;
847
848         dm_unprep_request(rq);
849
850         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
851         blk_requeue_request(q, rq);
852         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
853
854         rq_completed(md, rw, 0);
855 }
856 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
857
858 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
859 {
860         blk_stop_queue(q);
861 }
862
863 static void stop_queue(struct request_queue *q)
864 {
865         unsigned long flags;
866
867         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
868         __stop_queue(q);
869         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
870 }
871
872 static void __start_queue(struct request_queue *q)
873 {
874         if (blk_queue_stopped(q))
875                 blk_start_queue(q);
876 }
877
878 static void start_queue(struct request_queue *q)
879 {
880         unsigned long flags;
881
882         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
883         __start_queue(q);
884         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
885 }
886
887 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
888 {
889         int r = error;
890         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
891         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
892
893         if (tio->ti) {
894                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
895
896                 if (mapped && rq_end_io)
897                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
898         }
899
900         if (r <= 0)
901                 /* The target wants to complete the I/O */
902                 dm_end_request(clone, r);
903         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
904                 /* The target will handle the I/O */
905                 return;
906         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
907                 /* The target wants to requeue the I/O */
908                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
909         else {
910                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
911                 BUG();
912         }
913 }
914
915 /*
916  * Request completion handler for request-based dm
917  */
918 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
919 {
920         bool mapped = true;
921         struct request *clone = rq->completion_data;
922         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
923
924         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
925                 mapped = false;
926
927         dm_done(clone, tio->error, mapped);
928 }
929
930 /*
931  * Complete the clone and the original request with the error status
932  * through softirq context.
933  */
934 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
935 {
936         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
937         struct request *rq = tio->orig;
938
939         tio->error = error;
940         rq->completion_data = clone;
941         blk_complete_request(rq);
942 }
943
944 /*
945  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
946  * through softirq context.
947  * Target's rq_end_io() function isn't called.
948  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
949  */
950 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
951 {
952         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
953         struct request *rq = tio->orig;
954
955         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
956         dm_complete_request(clone, error);
957 }
958 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
959
960 /*
961  * Called with the queue lock held
962  */
963 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
964 {
965         /*
966          * For just cleaning up the information of the queue in which
967          * the clone was dispatched.
968          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
969          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
970          */
971         __blk_put_request(clone->q, clone);
972
973         /*
974          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
975          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
976          *     - another request may be submitted by the upper level driver
977          *       of the stacking during the completion
978          *     - the submission which requires queue lock may be done
979          *       against this queue
980          */
981         dm_complete_request(clone, error);
982 }
983
984 /*
985  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
986  * target boundary.
987  */
988 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
989 {
990         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
991
992         return ti->len - target_offset;
993 }
994
995 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
996 {
997         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
998         sector_t offset, max_len;
999
1000         /*
1001          * Does the target need to split even further?
1002          */
1003         if (ti->max_io_len) {
1004                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1005                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1006                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1007                 else
1008                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1009                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1010
1011                 if (len > max_len)
1012                         len = max_len;
1013         }
1014
1015         return len;
1016 }
1017
1018 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1019 {
1020         if (len > UINT_MAX) {
1021                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1022                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1023                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1024                 return -EINVAL;
1025         }
1026
1027         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1028
1029         return 0;
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1032
1033 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1034 {
1035         int r;
1036         sector_t sector;
1037         struct mapped_device *md;
1038         struct bio *clone = &tio->clone;
1039         struct dm_target *ti = tio->ti;
1040
1041         clone->bi_end_io = clone_endio;
1042         clone->bi_private = tio;
1043
1044         /*
1045          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1046          * anything, the target has assumed ownership of
1047          * this io.
1048          */
1049         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1050         sector = clone->bi_sector;
1051         r = ti->type->map(ti, clone);
1052         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1053                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1054
1055                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1056                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1057
1058                 generic_make_request(clone);
1059         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1060                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1061                 md = tio->io->md;
1062                 dec_pending(tio->io, r);
1063                 free_tio(md, tio);
1064         } else if (r) {
1065                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1066                 BUG();
1067         }
1068 }
1069
1070 struct clone_info {
1071         struct mapped_device *md;
1072         struct dm_table *map;
1073         struct bio *bio;
1074         struct dm_io *io;
1075         sector_t sector;
1076         sector_t sector_count;
1077         unsigned short idx;
1078 };
1079
1080 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, sector_t len)
1081 {
1082         bio->bi_sector = sector;
1083         bio->bi_size = to_bytes(len);
1084 }
1085
1086 static void bio_setup_bv(struct bio *bio, unsigned short idx, unsigned short bv_count)
1087 {
1088         bio->bi_idx = idx;
1089         bio->bi_vcnt = idx + bv_count;
1090         bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1091 }
1092
1093 static void clone_bio_integrity(struct bio *bio, struct bio *clone,
1094                                 unsigned short idx, unsigned len, unsigned offset,
1095                                 unsigned trim)
1096 {
1097         if (!bio_integrity(bio))
1098                 return;
1099
1100         bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1101
1102         if (trim)
1103                 bio_integrity_trim(clone, bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1108  */
1109 static void clone_split_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1110                             sector_t sector, unsigned short idx,
1111                             unsigned offset, unsigned len)
1112 {
1113         struct bio *clone = &tio->clone;
1114         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1115
1116         *clone->bi_io_vec = *bv;
1117
1118         bio_setup_sector(clone, sector, len);
1119
1120         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1121         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1122         clone->bi_vcnt = 1;
1123         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1124         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1125         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1126
1127         clone_bio_integrity(bio, clone, idx, len, offset, 1);
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1132  */
1133 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1134                       sector_t sector, unsigned short idx,
1135                       unsigned short bv_count, unsigned len)
1136 {
1137         struct bio *clone = &tio->clone;
1138         unsigned trim = 0;
1139
1140         __bio_clone(clone, bio);
1141         bio_setup_sector(clone, sector, len);
1142         bio_setup_bv(clone, idx, bv_count);
1143
1144         if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1145                 trim = 1;
1146         clone_bio_integrity(bio, clone, idx, len, 0, trim);
1147 }
1148
1149 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1150                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs,
1151                                       unsigned target_bio_nr)
1152 {
1153         struct dm_target_io *tio;
1154         struct bio *clone;
1155
1156         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1157         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1158
1159         tio->io = ci->io;
1160         tio->ti = ti;
1161         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1162         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1163
1164         return tio;
1165 }
1166
1167 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1168                                        struct dm_target *ti,
1169                                        unsigned target_bio_nr, sector_t len)
1170 {
1171         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs, target_bio_nr);
1172         struct bio *clone = &tio->clone;
1173
1174         /*
1175          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1176          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1177          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1178          */
1179          __bio_clone(clone, ci->bio);
1180         if (len)
1181                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, len);
1182
1183         __map_bio(tio);
1184 }
1185
1186 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1187                                   unsigned num_bios, sector_t len)
1188 {
1189         unsigned target_bio_nr;
1190
1191         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1192                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1193 }
1194
1195 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1196 {
1197         unsigned target_nr = 0;
1198         struct dm_target *ti;
1199
1200         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1201         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1202                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, 0);
1203
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1208                                      sector_t sector, int nr_iovecs,
1209                                      unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1210                                      unsigned offset, unsigned len,
1211                                      unsigned split_bvec)
1212 {
1213         struct bio *bio = ci->bio;
1214         struct dm_target_io *tio;
1215         unsigned target_bio_nr;
1216         unsigned num_target_bios = 1;
1217
1218         /*
1219          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1220          */
1221         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1222                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1223
1224         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1225                 tio = alloc_tio(ci, ti, nr_iovecs, target_bio_nr);
1226                 if (split_bvec)
1227                         clone_split_bio(tio, bio, sector, idx, offset, len);
1228                 else
1229                         clone_bio(tio, bio, sector, idx, bv_count, len);
1230                 __map_bio(tio);
1231         }
1232 }
1233
1234 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1235
1236 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1237 {
1238         return ti->num_discard_bios;
1239 }
1240
1241 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1242 {
1243         return ti->num_write_same_bios;
1244 }
1245
1246 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1247
1248 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1249 {
1250         return ti->split_discard_bios;
1251 }
1252
1253 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1254                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1255                                        is_split_required_fn is_split_required)
1256 {
1257         struct dm_target *ti;
1258         sector_t len;
1259         unsigned num_bios;
1260
1261         do {
1262                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1263                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1264                         return -EIO;
1265
1266                 /*
1267                  * Even though the device advertised support for this type of
1268                  * request, that does not mean every target supports it, and
1269                  * reconfiguration might also have changed that since the
1270                  * check was performed.
1271                  */
1272                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1273                 if (!num_bios)
1274                         return -EOPNOTSUPP;
1275
1276                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1277                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1278                 else
1279                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1280
1281                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, len);
1282
1283                 ci->sector += len;
1284         } while (ci->sector_count -= len);
1285
1286         return 0;
1287 }
1288
1289 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1290 {
1291         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1292                                            is_split_required_for_discard);
1293 }
1294
1295 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1296 {
1297         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1298 }
1299
1300 /*
1301  * Find maximum number of sectors / bvecs we can process with a single bio.
1302  */
1303 static sector_t __len_within_target(struct clone_info *ci, sector_t max, int *idx)
1304 {
1305         struct bio *bio = ci->bio;
1306         sector_t bv_len, total_len = 0;
1307
1308         for (*idx = ci->idx; max && (*idx < bio->bi_vcnt); (*idx)++) {
1309                 bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[*idx].bv_len);
1310
1311                 if (bv_len > max)
1312                         break;
1313
1314                 max -= bv_len;
1315                 total_len += bv_len;
1316         }
1317
1318         return total_len;
1319 }
1320
1321 static int __split_bvec_across_targets(struct clone_info *ci,
1322                                        struct dm_target *ti, sector_t max)
1323 {
1324         struct bio *bio = ci->bio;
1325         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1326         sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1327         unsigned offset = 0;
1328         sector_t len;
1329
1330         do {
1331                 if (offset) {
1332                         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1333                         if (!dm_target_is_valid(ti))
1334                                 return -EIO;
1335
1336                         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1337                 }
1338
1339                 len = min(remaining, max);
1340
1341                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, 1, ci->idx, 0,
1342                                          bv->bv_offset + offset, len, 1);
1343
1344                 ci->sector += len;
1345                 ci->sector_count -= len;
1346                 offset += to_bytes(len);
1347         } while (remaining -= len);
1348
1349         ci->idx++;
1350
1351         return 0;
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1356  */
1357 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1358 {
1359         struct bio *bio = ci->bio;
1360         struct dm_target *ti;
1361         sector_t len, max;
1362         int idx;
1363
1364         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1365                 return __send_discard(ci);
1366         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1367                 return __send_write_same(ci);
1368
1369         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1370         if (!dm_target_is_valid(ti))
1371                 return -EIO;
1372
1373         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1374
1375         /*
1376          * Optimise for the simple case where we can do all of
1377          * the remaining io with a single clone.
1378          */
1379         if (ci->sector_count <= max) {
1380                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, bio->bi_max_vecs,
1381                                          ci->idx, bio->bi_vcnt - ci->idx, 0,
1382                                          ci->sector_count, 0);
1383                 ci->sector_count = 0;
1384                 return 0;
1385         }
1386
1387         /*
1388          * There are some bvecs that don't span targets.
1389          * Do as many of these as possible.
1390          */
1391         if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1392                 len = __len_within_target(ci, max, &idx);
1393
1394                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, bio->bi_max_vecs,
1395                                          ci->idx, idx - ci->idx, 0, len, 0);
1396
1397                 ci->sector += len;
1398                 ci->sector_count -= len;
1399                 ci->idx = idx;
1400
1401                 return 0;
1402         }
1403
1404         /*
1405          * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1406          */
1407         return __split_bvec_across_targets(ci, ti, max);
1408 }
1409
1410 /*
1411  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1412  */
1413 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1414                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1415 {
1416         struct clone_info ci;
1417         int error = 0;
1418
1419         if (unlikely(!map)) {
1420                 bio_io_error(bio);
1421                 return;
1422         }
1423
1424         ci.map = map;
1425         ci.md = md;
1426         ci.io = alloc_io(md);
1427         ci.io->error = 0;
1428         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1429         ci.io->bio = bio;
1430         ci.io->md = md;
1431         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1432         ci.sector = bio->bi_sector;
1433         ci.idx = bio->bi_idx;
1434
1435         start_io_acct(ci.io);
1436
1437         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1438                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1439                 ci.sector_count = 0;
1440                 error = __send_empty_flush(&ci);
1441                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1442         } else {
1443                 ci.bio = bio;
1444                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1445                 while (ci.sector_count && !error)
1446                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1447         }
1448
1449         /* drop the extra reference count */
1450         dec_pending(ci.io, error);
1451 }
1452 /*-----------------------------------------------------------------
1453  * CRUD END
1454  *---------------------------------------------------------------*/
1455
1456 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1457                          struct bvec_merge_data *bvm,
1458                          struct bio_vec *biovec)
1459 {
1460         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1461         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1462         struct dm_target *ti;
1463         sector_t max_sectors;
1464         int max_size = 0;
1465
1466         if (unlikely(!map))
1467                 goto out;
1468
1469         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1470         if (!dm_target_is_valid(ti))
1471                 goto out;
1472
1473         /*
1474          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1475          */
1476         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1477                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1478         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1479         if (max_size < 0)
1480                 max_size = 0;
1481
1482         /*
1483          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1484          * it can accept at this offset
1485          * max is precomputed maximal io size
1486          */
1487         if (max_size && ti->type->merge)
1488                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1489         /*
1490          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1491          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1492          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1493          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1494          * just one page.
1495          */
1496         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1497
1498                 max_size = 0;
1499
1500 out:
1501         dm_put_live_table_fast(md);
1502         /*
1503          * Always allow an entire first page
1504          */
1505         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1506                 max_size = biovec->bv_len;
1507
1508         return max_size;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * The request function that just remaps the bio built up by
1513  * dm_merge_bvec.
1514  */
1515 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1516 {
1517         int rw = bio_data_dir(bio);
1518         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1519         int cpu;
1520         int srcu_idx;
1521         struct dm_table *map;
1522
1523         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1524
1525         cpu = part_stat_lock();
1526         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1527         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1528         part_stat_unlock();
1529
1530         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1531         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1532                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1533
1534                 if (bio_rw(bio) != READA)
1535                         queue_io(md, bio);
1536                 else
1537                         bio_io_error(bio);
1538                 return;
1539         }
1540
1541         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1542         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1543         return;
1544 }
1545
1546 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1547 {
1548         return blk_queue_stackable(md->queue);
1549 }
1550
1551 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1552 {
1553         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1554
1555         if (dm_request_based(md))
1556                 blk_queue_bio(q, bio);
1557         else
1558                 _dm_request(q, bio);
1559 }
1560
1561 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1562 {
1563         int r;
1564
1565         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1566                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1567
1568         rq->start_time = jiffies;
1569         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1570         if (r)
1571                 dm_complete_request(rq, r);
1572 }
1573 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1574
1575 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1576                                  void *data)
1577 {
1578         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1579         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1580                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1581
1582         info->orig = bio_orig;
1583         info->tio = tio;
1584         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1585         bio->bi_private = info;
1586
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1591                        struct dm_rq_target_io *tio)
1592 {
1593         int r;
1594
1595         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1596                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1597         if (r)
1598                 return r;
1599
1600         clone->cmd = rq->cmd;
1601         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1602         clone->sense = rq->sense;
1603         clone->buffer = rq->buffer;
1604         clone->end_io = end_clone_request;
1605         clone->end_io_data = tio;
1606
1607         return 0;
1608 }
1609
1610 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1611                                 gfp_t gfp_mask)
1612 {
1613         struct request *clone;
1614         struct dm_rq_target_io *tio;
1615
1616         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1617         if (!tio)
1618                 return NULL;
1619
1620         tio->md = md;
1621         tio->ti = NULL;
1622         tio->orig = rq;
1623         tio->error = 0;
1624         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1625
1626         clone = &tio->clone;
1627         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1628                 /* -ENOMEM */
1629                 free_rq_tio(tio);
1630                 return NULL;
1631         }
1632
1633         return clone;
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Called with the queue lock held.
1638  */
1639 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1640 {
1641         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1642         struct request *clone;
1643
1644         if (unlikely(rq->special)) {
1645                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1646                 return BLKPREP_KILL;
1647         }
1648
1649         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1650         if (!clone)
1651                 return BLKPREP_DEFER;
1652
1653         rq->special = clone;
1654         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1655
1656         return BLKPREP_OK;
1657 }
1658
1659 /*
1660  * Returns:
1661  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1662  * !0 : the request has been requeued
1663  */
1664 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1665                        struct mapped_device *md)
1666 {
1667         int r, requeued = 0;
1668         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1669
1670         tio->ti = ti;
1671         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1672         switch (r) {
1673         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1674                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1675                 break;
1676         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1677                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1678                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1679                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1680                 dm_dispatch_request(clone);
1681                 break;
1682         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1683                 /* The target wants to requeue the I/O */
1684                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1685                 requeued = 1;
1686                 break;
1687         default:
1688                 if (r > 0) {
1689                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1690                         BUG();
1691                 }
1692
1693                 /* The target wants to complete the I/O */
1694                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1695                 break;
1696         }
1697
1698         return requeued;
1699 }
1700
1701 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1702 {
1703         struct request *clone;
1704
1705         blk_start_request(orig);
1706         clone = orig->special;
1707         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1708
1709         /*
1710          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1711          * We can't rely on the reference count by device opener,
1712          * because the device may be closed during the request completion
1713          * when all bios are completed.
1714          * See the comment in rq_completed() too.
1715          */
1716         dm_get(md);
1717
1718         return clone;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * q->request_fn for request-based dm.
1723  * Called with the queue lock held.
1724  */
1725 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1726 {
1727         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1728         int srcu_idx;
1729         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1730         struct dm_target *ti;
1731         struct request *rq, *clone;
1732         sector_t pos;
1733
1734         /*
1735          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1736          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1737          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1738          * dm_suspend().
1739          */
1740         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1741                 rq = blk_peek_request(q);
1742                 if (!rq)
1743                         goto delay_and_out;
1744
1745                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1746                 pos = 0;
1747                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1748                         pos = blk_rq_pos(rq);
1749
1750                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1751                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1752                         /*
1753                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1754                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1755                          */
1756                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1757                         clone = dm_start_request(md, rq);
1758                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1759                         continue;
1760                 }
1761
1762                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1763                         goto delay_and_out;
1764
1765                 clone = dm_start_request(md, rq);
1766
1767                 spin_unlock(q->queue_lock);
1768                 if (map_request(ti, clone, md))
1769                         goto requeued;
1770
1771                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1772                 spin_lock(q->queue_lock);
1773         }
1774
1775         goto out;
1776
1777 requeued:
1778         BUG_ON(!irqs_disabled());
1779         spin_lock(q->queue_lock);
1780
1781 delay_and_out:
1782         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1783 out:
1784         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1785 }
1786
1787 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1788 {
1789         return blk_lld_busy(q);
1790 }
1791 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1792
1793 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1794 {
1795         int r;
1796         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1797         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1798
1799         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1800                 r = 1;
1801         else
1802                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1803
1804         dm_put_live_table_fast(md);
1805
1806         return r;
1807 }
1808
1809 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1810 {
1811         int r = bdi_bits;
1812         struct mapped_device *md = congested_data;
1813         struct dm_table *map;
1814
1815         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1816                 map = dm_get_live_table_fast(md);
1817                 if (map) {
1818                         /*
1819                          * Request-based dm cares about only own queue for
1820                          * the query about congestion status of request_queue
1821                          */
1822                         if (dm_request_based(md))
1823                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1824                                     bdi_bits;
1825                         else
1826                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1827                 }
1828                 dm_put_live_table_fast(md);
1829         }
1830
1831         return r;
1832 }
1833
1834 /*-----------------------------------------------------------------
1835  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1836  *---------------------------------------------------------------*/
1837 static void free_minor(int minor)
1838 {
1839         spin_lock(&_minor_lock);
1840         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1841         spin_unlock(&_minor_lock);
1842 }
1843
1844 /*
1845  * See if the device with a specific minor # is free.
1846  */
1847 static int specific_minor(int minor)
1848 {
1849         int r;
1850
1851         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1852                 return -EINVAL;
1853
1854         idr_preload(GFP_KERNEL);
1855         spin_lock(&_minor_lock);
1856
1857         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1858
1859         spin_unlock(&_minor_lock);
1860         idr_preload_end();
1861         if (r < 0)
1862                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1863         return 0;
1864 }
1865
1866 static int next_free_minor(int *minor)
1867 {
1868         int r;
1869
1870         idr_preload(GFP_KERNEL);
1871         spin_lock(&_minor_lock);
1872
1873         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1874
1875         spin_unlock(&_minor_lock);
1876         idr_preload_end();
1877         if (r < 0)
1878                 return r;
1879         *minor = r;
1880         return 0;
1881 }
1882
1883 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1884
1885 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1886
1887 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1888 {
1889         /*
1890          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1891          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1892          * The type is decided at the first table loading time.
1893          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1894          * for request stacking support until then.
1895          *
1896          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1897          */
1898         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1899
1900         md->queue->queuedata = md;
1901         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1902         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1903         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1904         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1905         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1910  */
1911 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1912 {
1913         int r;
1914         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1915         void *old_md;
1916
1917         if (!md) {
1918                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1919                 return NULL;
1920         }
1921
1922         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1923                 goto bad_module_get;
1924
1925         /* get a minor number for the dev */
1926         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1927                 r = next_free_minor(&minor);
1928         else
1929                 r = specific_minor(minor);
1930         if (r < 0)
1931                 goto bad_minor;
1932
1933         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1934         if (r < 0)
1935                 goto bad_io_barrier;
1936
1937         md->type = DM_TYPE_NONE;
1938         mutex_init(&md->suspend_lock);
1939         mutex_init(&md->type_lock);
1940         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1941         atomic_set(&md->holders, 1);
1942         atomic_set(&md->open_count, 0);
1943         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1944         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1945         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1946         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1947
1948         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1949         if (!md->queue)
1950                 goto bad_queue;
1951
1952         dm_init_md_queue(md);
1953
1954         md->disk = alloc_disk(1);
1955         if (!md->disk)
1956                 goto bad_disk;
1957
1958         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1959         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1960         init_waitqueue_head(&md->wait);
1961         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1962         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1963
1964         md->disk->major = _major;
1965         md->disk->first_minor = minor;
1966         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1967         md->disk->queue = md->queue;
1968         md->disk->private_data = md;
1969         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1970         add_disk(md->disk);
1971         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1972
1973         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1974         if (!md->wq)
1975                 goto bad_thread;
1976
1977         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1978         if (!md->bdev)
1979                 goto bad_bdev;
1980
1981         bio_init(&md->flush_bio);
1982         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1983         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1984
1985         dm_stats_init(&md->stats);
1986
1987         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1988         spin_lock(&_minor_lock);
1989         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1990         spin_unlock(&_minor_lock);
1991
1992         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1993
1994         return md;
1995
1996 bad_bdev:
1997         destroy_workqueue(md->wq);
1998 bad_thread:
1999         del_gendisk(md->disk);
2000         put_disk(md->disk);
2001 bad_disk:
2002         blk_cleanup_queue(md->queue);
2003 bad_queue:
2004         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2005 bad_io_barrier:
2006         free_minor(minor);
2007 bad_minor:
2008         module_put(THIS_MODULE);
2009 bad_module_get:
2010         kfree(md);
2011         return NULL;
2012 }
2013
2014 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2015
2016 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2017 {
2018         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2019
2020         unlock_fs(md);
2021         bdput(md->bdev);
2022         destroy_workqueue(md->wq);
2023         if (md->io_pool)
2024                 mempool_destroy(md->io_pool);
2025         if (md->bs)
2026                 bioset_free(md->bs);
2027         blk_integrity_unregister(md->disk);
2028         del_gendisk(md->disk);
2029         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2030         free_minor(minor);
2031
2032         spin_lock(&_minor_lock);
2033         md->disk->private_data = NULL;
2034         spin_unlock(&_minor_lock);
2035
2036         put_disk(md->disk);
2037         blk_cleanup_queue(md->queue);
2038         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2039         module_put(THIS_MODULE);
2040         kfree(md);
2041 }
2042
2043 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2044 {
2045         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2046
2047         if (md->io_pool && md->bs) {
2048                 /* The md already has necessary mempools. */
2049                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2050                         /*
2051                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2052                          * because a different table was loaded.
2053                          */
2054                         bioset_free(md->bs);
2055                         md->bs = p->bs;
2056                         p->bs = NULL;
2057                 } else if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2058                         /*
2059                          * There's no need to reload with request-based dm
2060                          * because the size of front_pad doesn't change.
2061                          * Note for future: If you are to reload bioset,
2062                          * prep-ed requests in the queue may refer
2063                          * to bio from the old bioset, so you must walk
2064                          * through the queue to unprep.
2065                          */
2066                 }
2067                 goto out;
2068         }
2069
2070         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->bs);
2071
2072         md->io_pool = p->io_pool;
2073         p->io_pool = NULL;
2074         md->bs = p->bs;
2075         p->bs = NULL;
2076
2077 out:
2078         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2079         dm_table_free_md_mempools(t);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Bind a table to the device.
2084  */
2085 static void event_callback(void *context)
2086 {
2087         unsigned long flags;
2088         LIST_HEAD(uevents);
2089         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2090
2091         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2092         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2093         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2094
2095         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2096
2097         atomic_inc(&md->event_nr);
2098         wake_up(&md->eventq);
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2103  */
2104 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2105 {
2106         set_capacity(md->disk, size);
2107
2108         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2113  *
2114  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2115  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2116  * able to split any bios it receives that are too big.
2117  */
2118 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2119 {
2120         struct mapped_device *dev_md;
2121
2122         if (!q->merge_bvec_fn)
2123                 return 0;
2124
2125         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2126                 dev_md = q->queuedata;
2127                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2128                         return 0;
2129         }
2130
2131         return 1;
2132 }
2133
2134 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2135                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2136                                          sector_t len, void *data)
2137 {
2138         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2139         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2140
2141         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2146  * on the properties of the underlying devices.
2147  */
2148 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2149 {
2150         unsigned i = 0;
2151         struct dm_target *ti;
2152
2153         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2154                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2155
2156                 if (ti->type->iterate_devices &&
2157                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2158                         return 0;
2159         }
2160
2161         return 1;
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Returns old map, which caller must destroy.
2166  */
2167 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2168                                struct queue_limits *limits)
2169 {
2170         struct dm_table *old_map;
2171         struct request_queue *q = md->queue;
2172         sector_t size;
2173         int merge_is_optional;
2174
2175         size = dm_table_get_size(t);
2176
2177         /*
2178          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2179          */
2180         if (size != dm_get_size(md))
2181                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2182
2183         __set_size(md, size);
2184
2185         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2186
2187         /*
2188          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2189          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2190          * I/O mapping before resume.
2191          * This must be done before setting the queue restrictions,
2192          * because request-based dm may be run just after the setting.
2193          */
2194         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2195                 stop_queue(q);
2196
2197         __bind_mempools(md, t);
2198
2199         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2200
2201         old_map = md->map;
2202         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2203         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2204
2205         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2206         if (merge_is_optional)
2207                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2208         else
2209                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2210         dm_sync_table(md);
2211
2212         return old_map;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Returns unbound table for the caller to free.
2217  */
2218 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2219 {
2220         struct dm_table *map = md->map;
2221
2222         if (!map)
2223                 return NULL;
2224
2225         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2226         rcu_assign_pointer(md->map, NULL);
2227         dm_sync_table(md);
2228
2229         return map;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Constructor for a new device.
2234  */
2235 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2236 {
2237         struct mapped_device *md;
2238
2239         md = alloc_dev(minor);
2240         if (!md)
2241                 return -ENXIO;
2242
2243         dm_sysfs_init(md);
2244
2245         *result = md;
2246         return 0;
2247 }
2248
2249 /*
2250  * Functions to manage md->type.
2251  * All are required to hold md->type_lock.
2252  */
2253 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2254 {
2255         mutex_lock(&md->type_lock);
2256 }
2257
2258 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2259 {
2260         mutex_unlock(&md->type_lock);
2261 }
2262
2263 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2264 {
2265         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2266         md->type = type;
2267 }
2268
2269 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2270 {
2271         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2272         return md->type;
2273 }
2274
2275 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2276 {
2277         return md->immutable_target_type;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2282  */
2283 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2284 {
2285         struct request_queue *q = NULL;
2286
2287         if (md->queue->elevator)
2288                 return 1;
2289
2290         /* Fully initialize the queue */
2291         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2292         if (!q)
2293                 return 0;
2294
2295         md->queue = q;
2296         dm_init_md_queue(md);
2297         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2298         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2299         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2300
2301         elv_register_queue(md->queue);
2302
2303         return 1;
2304 }
2305
2306 /*
2307  * Setup the DM device's queue based on md's type
2308  */
2309 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2312             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2313                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2314                 return -EINVAL;
2315         }
2316
2317         return 0;
2318 }
2319
2320 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2321 {
2322         struct mapped_device *md;
2323         unsigned minor = MINOR(dev);
2324
2325         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2326                 return NULL;
2327
2328         spin_lock(&_minor_lock);
2329
2330         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2331         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2332                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2333                    dm_deleting_md(md) ||
2334                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2335                 md = NULL;
2336                 goto out;
2337         }
2338
2339 out:
2340         spin_unlock(&_minor_lock);
2341
2342         return md;
2343 }
2344
2345 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2346 {
2347         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2348
2349         if (md)
2350                 dm_get(md);
2351
2352         return md;
2353 }
2354 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2355
2356 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2357 {
2358         return md->interface_ptr;
2359 }
2360
2361 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2362 {
2363         md->interface_ptr = ptr;
2364 }
2365
2366 void dm_get(struct mapped_device *md)
2367 {
2368         atomic_inc(&md->holders);
2369         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2370 }
2371
2372 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2373 {
2374         return md->name;
2375 }
2376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2377
2378 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2379 {
2380         struct dm_table *map;
2381         int srcu_idx;
2382
2383         might_sleep();
2384
2385         spin_lock(&_minor_lock);
2386         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2387         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2388         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2389         spin_unlock(&_minor_lock);
2390
2391         if (!dm_suspended_md(md)) {
2392                 dm_table_presuspend_targets(map);
2393                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2394         }
2395
2396         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2397         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2398
2399         /*
2400          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2401          * for example.  Wait for all references to disappear.
2402          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2403          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2404          */
2405         if (wait)
2406                 while (atomic_read(&md->holders))
2407                         msleep(1);
2408         else if (atomic_read(&md->holders))
2409                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2410                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2411
2412         dm_sysfs_exit(md);
2413         dm_table_destroy(__unbind(md));
2414         free_dev(md);
2415 }
2416
2417 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2418 {
2419         __dm_destroy(md, true);
2420 }
2421
2422 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2423 {
2424         __dm_destroy(md, false);
2425 }
2426
2427 void dm_put(struct mapped_device *md)
2428 {
2429         atomic_dec(&md->holders);
2430 }
2431 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2432
2433 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2434 {
2435         int r = 0;
2436         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2437
2438         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2439
2440         while (1) {
2441                 set_current_state(interruptible);
2442
2443                 if (!md_in_flight(md))
2444                         break;
2445
2446                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2447                     signal_pending(current)) {
2448                         r = -EINTR;
2449                         break;
2450                 }
2451
2452                 io_schedule();
2453         }
2454         set_current_state(TASK_RUNNING);
2455
2456         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2457
2458         return r;
2459 }
2460
2461 /*
2462  * Process the deferred bios
2463  */
2464 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2465 {
2466         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2467                                                 work);
2468         struct bio *c;
2469         int srcu_idx;
2470         struct dm_table *map;
2471
2472         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2473
2474         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2475                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2476                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2477                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2478
2479                 if (!c)
2480                         break;
2481
2482                 if (dm_request_based(md))
2483                         generic_make_request(c);
2484                 else
2485                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2486         }
2487
2488         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2489 }
2490
2491 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2492 {
2493         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2494         smp_mb__after_clear_bit();
2495         queue_work(md->wq, &md->work);
2496 }
2497
2498 /*
2499  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2500  */
2501 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2502 {
2503         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2504         struct queue_limits limits;
2505         int r;
2506
2507         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2508
2509         /* device must be suspended */
2510         if (!dm_suspended_md(md))
2511                 goto out;
2512
2513         /*
2514          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2515          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2516          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2517          * reappear.
2518          */
2519         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2520                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2521                 if (live_map)
2522                         limits = md->queue->limits;
2523                 dm_put_live_table_fast(md);
2524         }
2525
2526         if (!live_map) {
2527                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2528                 if (r) {
2529                         map = ERR_PTR(r);
2530                         goto out;
2531                 }
2532         }
2533
2534         map = __bind(md, table, &limits);
2535
2536 out:
2537         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2538         return map;
2539 }
2540
2541 /*
2542  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2543  * device.
2544  */
2545 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2546 {
2547         int r;
2548
2549         WARN_ON(md->frozen_sb);
2550
2551         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2552         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2553                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2554                 md->frozen_sb = NULL;
2555                 return r;
2556         }
2557
2558         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2559
2560         return 0;
2561 }
2562
2563 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2564 {
2565         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2566                 return;
2567
2568         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2569         md->frozen_sb = NULL;
2570         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2571 }
2572
2573 /*
2574  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2575  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2576  * the background.  Before the table can be swapped with
2577  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2578  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2579  */
2580 /*
2581  * Suspend mechanism in request-based dm.
2582  *
2583  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2584  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2585  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2586  *
2587  * To abort suspend, start the request_queue.
2588  */
2589 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2590 {
2591         struct dm_table *map = NULL;
2592         int r = 0;
2593         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2594         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2595
2596         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2597
2598         if (dm_suspended_md(md)) {
2599                 r = -EINVAL;
2600                 goto out_unlock;
2601         }
2602
2603         map = md->map;
2604
2605         /*
2606          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2607          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2608          */
2609         if (noflush)
2610                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2611
2612         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2613         dm_table_presuspend_targets(map);
2614
2615         /*
2616          * Flush I/O to the device.
2617          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2618          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2619          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2620          */
2621         if (!noflush && do_lockfs) {
2622                 r = lock_fs(md);
2623                 if (r)
2624                         goto out_unlock;
2625         }
2626
2627         /*
2628          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2629          * to target drivers i.e. no one may be executing
2630          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2631          * dm_wq_work.
2632          *
2633          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2634          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2635          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2636          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2637          * flush_workqueue(md->wq).
2638          */
2639         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2640         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2641
2642         /*
2643          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2644          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2645          */
2646         if (dm_request_based(md))
2647                 stop_queue(md->queue);
2648
2649         flush_workqueue(md->wq);
2650
2651         /*
2652          * At this point no more requests are entering target request routines.
2653          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2654          * to finish.
2655          */
2656         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2657
2658         if (noflush)
2659                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2660         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2661
2662         /* were we interrupted ? */
2663         if (r < 0) {
2664                 dm_queue_flush(md);
2665
2666                 if (dm_request_based(md))
2667                         start_queue(md->queue);
2668
2669                 unlock_fs(md);
2670                 goto out_unlock; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2671         }
2672
2673         /*
2674          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2675          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2676          * requests are being added to md->deferred list.
2677          */
2678
2679         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2680
2681         dm_table_postsuspend_targets(map);
2682
2683 out_unlock:
2684         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2685         return r;
2686 }
2687
2688 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2689 {
2690         int r = -EINVAL;
2691         struct dm_table *map = NULL;
2692
2693         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2694         if (!dm_suspended_md(md))
2695                 goto out;
2696
2697         map = md->map;
2698         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2699                 goto out;
2700
2701         r = dm_table_resume_targets(map);
2702         if (r)
2703                 goto out;
2704
2705         dm_queue_flush(md);
2706
2707         /*
2708          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2709          * so that mapping of targets can work correctly.
2710          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2711          */
2712         if (dm_request_based(md))
2713                 start_queue(md->queue);
2714
2715         unlock_fs(md);
2716
2717         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2718
2719         r = 0;
2720 out:
2721         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2722
2723         return r;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2728  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2729  * It may be used only from the kernel.
2730  *
2731  * Internal suspend holds md->suspend_lock, which prevents interaction with
2732  * userspace-driven suspend.
2733  */
2734
2735 void dm_internal_suspend(struct mapped_device *md)
2736 {
2737         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2738         if (dm_suspended_md(md))
2739                 return;
2740
2741         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2742         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2743         flush_workqueue(md->wq);
2744         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2745 }
2746
2747 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2748 {
2749         if (dm_suspended_md(md))
2750                 goto done;
2751
2752         dm_queue_flush(md);
2753
2754 done:
2755         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2756 }
2757
2758 /*-----------------------------------------------------------------
2759  * Event notification.
2760  *---------------------------------------------------------------*/
2761 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2762                        unsigned cookie)
2763 {
2764         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2765         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2766
2767         if (!cookie)
2768                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2769         else {
2770                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2771                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2772                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2773                                           action, envp);
2774         }
2775 }
2776
2777 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2778 {
2779         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2780 }
2781
2782 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2783 {
2784         return atomic_read(&md->event_nr);
2785 }
2786
2787 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2788 {
2789         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2790                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2791 }
2792
2793 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2794 {
2795         unsigned long flags;
2796
2797         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2798         list_add(elist, &md->uevent_list);
2799         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2800 }
2801
2802 /*
2803  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2804  * count on 'md'.
2805  */
2806 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2807 {
2808         return md->disk;
2809 }
2810
2811 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2812 {
2813         return &md->kobj;
2814 }
2815
2816 /*
2817  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2818  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2819  */
2820 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2821 {
2822         struct mapped_device *md;
2823
2824         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2825         if (&md->kobj != kobj)
2826                 return NULL;
2827
2828         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2829             dm_deleting_md(md))
2830                 return NULL;
2831
2832         dm_get(md);
2833         return md;
2834 }
2835
2836 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2837 {
2838         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2839 }
2840
2841 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2842 {
2843         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2846
2847 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2848 {
2849         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2852
2853 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
2854 {
2855         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2856         struct kmem_cache *cachep;
2857         unsigned int pool_size;
2858         unsigned int front_pad;
2859
2860         if (!pools)
2861                 return NULL;
2862
2863         if (type == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2864                 cachep = _io_cache;
2865                 pool_size = 16;
2866                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2867         } else if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2868                 cachep = _rq_tio_cache;
2869                 pool_size = MIN_IOS;
2870                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2871                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
2872                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
2873         } else
2874                 goto out;
2875
2876         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, cachep);
2877         if (!pools->io_pool)
2878                 goto out;
2879
2880         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad);
2881         if (!pools->bs)
2882                 goto out;
2883
2884         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2885                 goto out;
2886
2887         return pools;
2888
2889 out:
2890         dm_free_md_mempools(pools);
2891
2892         return NULL;
2893 }
2894
2895 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2896 {
2897         if (!pools)
2898                 return;
2899
2900         if (pools->io_pool)
2901                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2902
2903         if (pools->bs)
2904                 bioset_free(pools->bs);
2905
2906         kfree(pools);
2907 }
2908
2909 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2910         .open = dm_blk_open,
2911         .release = dm_blk_close,
2912         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2913         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2914         .owner = THIS_MODULE
2915 };
2916
2917 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2918
2919 /*
2920  * module hooks
2921  */
2922 module_init(dm_init);
2923 module_exit(dm_exit);
2924
2925 module_param(major, uint, 0);
2926 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2927 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2928 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2929 MODULE_LICENSE("GPL");