drivers/md/dm.c

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