Linux 3.4
[linux-flexiantxendom0-3.2.10.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 #ifdef CONFIG_PRINTK
28 /*
29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
30  */
31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
35 #endif
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 static const char *_name = DM_NAME;
45
46 static unsigned int major = 0;
47 static unsigned int _major = 0;
48
49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
52 /*
53  * For bio-based dm.
54  * One of these is allocated per bio.
55  */
56 struct dm_io {
57         struct mapped_device *md;
58         int error;
59         atomic_t io_count;
60         struct bio *bio;
61         unsigned long start_time;
62         spinlock_t endio_lock;
63 };
64
65 /*
66  * For bio-based dm.
67  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
68  * this will be simplified out one day.
69  */
70 struct dm_target_io {
71         struct dm_io *io;
72         struct dm_target *ti;
73         union map_info info;
74 };
75
76 /*
77  * For request-based dm.
78  * One of these is allocated per request.
79  */
80 struct dm_rq_target_io {
81         struct mapped_device *md;
82         struct dm_target *ti;
83         struct request *orig, clone;
84         int error;
85         union map_info info;
86 };
87
88 /*
89  * For request-based dm.
90  * One of these is allocated per bio.
91  */
92 struct dm_rq_clone_bio_info {
93         struct bio *orig;
94         struct dm_rq_target_io *tio;
95 };
96
97 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
98 {
99         if (bio && bio->bi_private)
100                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
101         return NULL;
102 }
103
104 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
105 {
106         if (rq && rq->end_io_data)
107                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
108         return NULL;
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
111
112 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
113
114 /*
115  * Bits for the md->flags field.
116  */
117 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
118 #define DMF_SUSPENDED 1
119 #define DMF_FROZEN 2
120 #define DMF_FREEING 3
121 #define DMF_DELETING 4
122 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
123 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
124
125 /*
126  * Work processed by per-device workqueue.
127  */
128 struct mapped_device {
129         struct rw_semaphore io_lock;
130         struct mutex suspend_lock;
131         rwlock_t map_lock;
132         atomic_t holders;
133         atomic_t open_count;
134
135         unsigned long flags;
136
137         struct request_queue *queue;
138         unsigned type;
139         /* Protect queue and type against concurrent access. */
140         struct mutex type_lock;
141
142         struct target_type *immutable_target_type;
143
144         struct gendisk *disk;
145         char name[16];
146
147         void *interface_ptr;
148
149         /*
150          * A list of ios that arrived while we were suspended.
151          */
152         atomic_t pending[2];
153         wait_queue_head_t wait;
154         struct work_struct work;
155         struct bio_list deferred;
156         spinlock_t deferred_lock;
157
158         /*
159          * Processing queue (flush)
160          */
161         struct workqueue_struct *wq;
162
163         /*
164          * The current mapping.
165          */
166         struct dm_table *map;
167
168         /*
169          * io objects are allocated from here.
170          */
171         mempool_t *io_pool;
172         mempool_t *tio_pool;
173
174         struct bio_set *bs;
175
176         /*
177          * Event handling.
178          */
179         atomic_t event_nr;
180         wait_queue_head_t eventq;
181         atomic_t uevent_seq;
182         struct list_head uevent_list;
183         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
184
185         /*
186          * freeze/thaw support require holding onto a super block
187          */
188         struct super_block *frozen_sb;
189         struct block_device *bdev;
190
191         /* forced geometry settings */
192         struct hd_geometry geometry;
193
194         /* sysfs handle */
195         struct kobject kobj;
196
197         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
198         struct bio flush_bio;
199 };
200
201 /*
202  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
203  */
204 struct dm_md_mempools {
205         mempool_t *io_pool;
206         mempool_t *tio_pool;
207         struct bio_set *bs;
208 };
209
210 #define MIN_IOS 256
211 static struct kmem_cache *_io_cache;
212 static struct kmem_cache *_tio_cache;
213 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
214 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
215
216 static int __init local_init(void)
217 {
218         int r = -ENOMEM;
219
220         /* allocate a slab for the dm_ios */
221         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
222         if (!_io_cache)
223                 return r;
224
225         /* allocate a slab for the target ios */
226         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
227         if (!_tio_cache)
228                 goto out_free_io_cache;
229
230         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
231         if (!_rq_tio_cache)
232                 goto out_free_tio_cache;
233
234         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
235         if (!_rq_bio_info_cache)
236                 goto out_free_rq_tio_cache;
237
238         r = dm_uevent_init();
239         if (r)
240                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
241
242         _major = major;
243         r = register_blkdev(_major, _name);
244         if (r < 0)
245                 goto out_uevent_exit;
246
247         if (!_major)
248                 _major = r;
249
250         return 0;
251
252 out_uevent_exit:
253         dm_uevent_exit();
254 out_free_rq_bio_info_cache:
255         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
256 out_free_rq_tio_cache:
257         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
258 out_free_tio_cache:
259         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
260 out_free_io_cache:
261         kmem_cache_destroy(_io_cache);
262
263         return r;
264 }
265
266 static void local_exit(void)
267 {
268         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
269         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
270         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
271         kmem_cache_destroy(_io_cache);
272         unregister_blkdev(_major, _name);
273         dm_uevent_exit();
274
275         _major = 0;
276
277         DMINFO("cleaned up");
278 }
279
280 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
281         local_init,
282         dm_target_init,
283         dm_linear_init,
284         dm_stripe_init,
285         dm_io_init,
286         dm_kcopyd_init,
287         dm_interface_init,
288 };
289
290 static void (*_exits[])(void) = {
291         local_exit,
292         dm_target_exit,
293         dm_linear_exit,
294         dm_stripe_exit,
295         dm_io_exit,
296         dm_kcopyd_exit,
297         dm_interface_exit,
298 };
299
300 static int __init dm_init(void)
301 {
302         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
303
304         int r, i;
305
306         for (i = 0; i < count; i++) {
307                 r = _inits[i]();
308                 if (r)
309                         goto bad;
310         }
311
312         return 0;
313
314       bad:
315         while (i--)
316                 _exits[i]();
317
318         return r;
319 }
320
321 static void __exit dm_exit(void)
322 {
323         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
324
325         while (i--)
326                 _exits[i]();
327
328         /*
329          * Should be empty by this point.
330          */
331         idr_remove_all(&_minor_idr);
332         idr_destroy(&_minor_idr);
333 }
334
335 /*
336  * Block device functions
337  */
338 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
339 {
340         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
341 }
342
343 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
344 {
345         struct mapped_device *md;
346
347         spin_lock(&_minor_lock);
348
349         md = bdev->bd_disk->private_data;
350         if (!md)
351                 goto out;
352
353         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
354             dm_deleting_md(md)) {
355                 md = NULL;
356                 goto out;
357         }
358
359         dm_get(md);
360         atomic_inc(&md->open_count);
361
362 out:
363         spin_unlock(&_minor_lock);
364
365         return md ? 0 : -ENXIO;
366 }
367
368 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
369 {
370         struct mapped_device *md = disk->private_data;
371
372         spin_lock(&_minor_lock);
373
374         atomic_dec(&md->open_count);
375         dm_put(md);
376
377         spin_unlock(&_minor_lock);
378
379         return 0;
380 }
381
382 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
383 {
384         return atomic_read(&md->open_count);
385 }
386
387 /*
388  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
389  */
390 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
391 {
392         int r = 0;
393
394         spin_lock(&_minor_lock);
395
396         if (dm_open_count(md))
397                 r = -EBUSY;
398         else
399                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
400
401         spin_unlock(&_minor_lock);
402
403         return r;
404 }
405
406 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
407 {
408         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
409
410         return dm_get_geometry(md, geo);
411 }
412
413 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
414                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
415 {
416         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
417         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
418         struct dm_target *tgt;
419         int r = -ENOTTY;
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_table_put(map);
440
441         return r;
442 }
443
444 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
445 {
446         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
447 }
448
449 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
450 {
451         mempool_free(io, md->io_pool);
452 }
453
454 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
455 {
456         mempool_free(tio, md->tio_pool);
457 }
458
459 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
460                                             gfp_t gfp_mask)
461 {
462         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
463 }
464
465 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
466 {
467         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
468 }
469
470 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
471 {
472         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
473 }
474
475 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
476 {
477         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
478 }
479
480 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
481 {
482         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
483                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
484 }
485
486 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
487 {
488         struct mapped_device *md = io->md;
489         int cpu;
490         int rw = bio_data_dir(io->bio);
491
492         io->start_time = jiffies;
493
494         cpu = part_stat_lock();
495         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
496         part_stat_unlock();
497         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
498                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
499 }
500
501 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
502 {
503         struct mapped_device *md = io->md;
504         struct bio *bio = io->bio;
505         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
506         int pending, cpu;
507         int rw = bio_data_dir(bio);
508
509         cpu = part_stat_lock();
510         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
511         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
512         part_stat_unlock();
513
514         /*
515          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
516          * a flush.
517          */
518         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
519         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
520         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
521
522         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
523         if (!pending)
524                 wake_up(&md->wait);
525 }
526
527 /*
528  * Add the bio to the list of deferred io.
529  */
530 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
531 {
532         unsigned long flags;
533
534         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
535         bio_list_add(&md->deferred, bio);
536         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
537         queue_work(md->wq, &md->work);
538 }
539
540 /*
541  * Everyone (including functions in this file), should use this
542  * function to access the md->map field, and make sure they call
543  * dm_table_put() when finished.
544  */
545 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
546 {
547         struct dm_table *t;
548         unsigned long flags;
549
550         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
551         t = md->map;
552         if (t)
553                 dm_table_get(t);
554         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
555
556         return t;
557 }
558
559 /*
560  * Get the geometry associated with a dm device
561  */
562 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
563 {
564         *geo = md->geometry;
565
566         return 0;
567 }
568
569 /*
570  * Set the geometry of a device.
571  */
572 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
573 {
574         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
575
576         if (geo->start > sz) {
577                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
578                 return -EINVAL;
579         }
580
581         md->geometry = *geo;
582
583         return 0;
584 }
585
586 /*-----------------------------------------------------------------
587  * CRUD START:
588  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
589  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
590  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
591  *   interests of getting something for people to use I give
592  *   you this clearly demarcated crap.
593  *---------------------------------------------------------------*/
594
595 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
596 {
597         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
598 }
599
600 /*
601  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
602  * cloned into, completing the original io if necc.
603  */
604 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
605 {
606         unsigned long flags;
607         int io_error;
608         struct bio *bio;
609         struct mapped_device *md = io->md;
610
611         /* Push-back supersedes any I/O errors */
612         if (unlikely(error)) {
613                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
614                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
615                         io->error = error;
616                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
617         }
618
619         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
620                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
621                         /*
622                          * Target requested pushing back the I/O.
623                          */
624                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
625                         if (__noflush_suspending(md))
626                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
627                         else
628                                 /* noflush suspend was interrupted. */
629                                 io->error = -EIO;
630                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
631                 }
632
633                 io_error = io->error;
634                 bio = io->bio;
635                 end_io_acct(io);
636                 free_io(md, io);
637
638                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
639                         return;
640
641                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
642                         /*
643                          * Preflush done for flush with data, reissue
644                          * without REQ_FLUSH.
645                          */
646                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
647                         queue_io(md, bio);
648                 } else {
649                         /* done with normal IO or empty flush */
650                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
651                         bio_endio(bio, io_error);
652                 }
653         }
654 }
655
656 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
657 {
658         int r = 0;
659         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
660         struct dm_io *io = tio->io;
661         struct mapped_device *md = tio->io->md;
662         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
663
664         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
665                 error = -EIO;
666
667         if (endio) {
668                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
669                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
670                         /*
671                          * error and requeue request are handled
672                          * in dec_pending().
673                          */
674                         error = r;
675                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
676                         /* The target will handle the io */
677                         return;
678                 else if (r) {
679                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
680                         BUG();
681                 }
682         }
683
684         /*
685          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
686          */
687         bio->bi_private = md->bs;
688
689         free_tio(md, tio);
690         bio_put(bio);
691         dec_pending(io, error);
692 }
693
694 /*
695  * Partial completion handling for request-based dm
696  */
697 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
698 {
699         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
700         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
701         struct bio *bio = info->orig;
702         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
703
704         bio_put(clone);
705
706         if (tio->error)
707                 /*
708                  * An error has already been detected on the request.
709                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
710                  * the remainder.
711                  */
712                 return;
713         else if (error) {
714                 /*
715                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
716                  * The error handling decision is made by the target driver,
717                  * when the request is completed.
718                  */
719                 tio->error = error;
720                 return;
721         }
722
723         /*
724          * I/O for the bio successfully completed.
725          * Notice the data completion to the upper layer.
726          */
727
728         /*
729          * bios are processed from the head of the list.
730          * So the completing bio should always be rq->bio.
731          * If it's not, something wrong is happening.
732          */
733         if (tio->orig->bio != bio)
734                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
735
736         /*
737          * Update the original request.
738          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
739          * the original request before the clone, and break the ordering.
740          */
741         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
742 }
743
744 /*
745  * Don't touch any member of the md after calling this function because
746  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
747  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
748  */
749 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
750 {
751         atomic_dec(&md->pending[rw]);
752
753         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
754         if (!md_in_flight(md))
755                 wake_up(&md->wait);
756
757         if (run_queue)
758                 blk_run_queue(md->queue);
759
760         /*
761          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
762          */
763         dm_put(md);
764 }
765
766 static void free_rq_clone(struct request *clone)
767 {
768         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
769
770         blk_rq_unprep_clone(clone);
771         free_rq_tio(tio);
772 }
773
774 /*
775  * Complete the clone and the original request.
776  * Must be called without queue lock.
777  */
778 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
779 {
780         int rw = rq_data_dir(clone);
781         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
782         struct mapped_device *md = tio->md;
783         struct request *rq = tio->orig;
784
785         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
786                 rq->errors = clone->errors;
787                 rq->resid_len = clone->resid_len;
788
789                 if (rq->sense)
790                         /*
791                          * We are using the sense buffer of the original
792                          * request.
793                          * So setting the length of the sense data is enough.
794                          */
795                         rq->sense_len = clone->sense_len;
796         }
797
798         free_rq_clone(clone);
799         blk_end_request_all(rq, error);
800         rq_completed(md, rw, true);
801 }
802
803 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
804 {
805         struct request *clone = rq->special;
806
807         rq->special = NULL;
808         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
809
810         free_rq_clone(clone);
811 }
812
813 /*
814  * Requeue the original request of a clone.
815  */
816 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
817 {
818         int rw = rq_data_dir(clone);
819         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
820         struct mapped_device *md = tio->md;
821         struct request *rq = tio->orig;
822         struct request_queue *q = rq->q;
823         unsigned long flags;
824
825         dm_unprep_request(rq);
826
827         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
828         blk_requeue_request(q, rq);
829         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
830
831         rq_completed(md, rw, 0);
832 }
833 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
834
835 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
836 {
837         blk_stop_queue(q);
838 }
839
840 static void stop_queue(struct request_queue *q)
841 {
842         unsigned long flags;
843
844         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
845         __stop_queue(q);
846         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
847 }
848
849 static void __start_queue(struct request_queue *q)
850 {
851         if (blk_queue_stopped(q))
852                 blk_start_queue(q);
853 }
854
855 static void start_queue(struct request_queue *q)
856 {
857         unsigned long flags;
858
859         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
860         __start_queue(q);
861         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
862 }
863
864 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
865 {
866         int r = error;
867         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
868         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
869
870         if (mapped && rq_end_io)
871                 r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
872
873         if (r <= 0)
874                 /* The target wants to complete the I/O */
875                 dm_end_request(clone, r);
876         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
877                 /* The target will handle the I/O */
878                 return;
879         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
880                 /* The target wants to requeue the I/O */
881                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
882         else {
883                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
884                 BUG();
885         }
886 }
887
888 /*
889  * Request completion handler for request-based dm
890  */
891 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
892 {
893         bool mapped = true;
894         struct request *clone = rq->completion_data;
895         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
896
897         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
898                 mapped = false;
899
900         dm_done(clone, tio->error, mapped);
901 }
902
903 /*
904  * Complete the clone and the original request with the error status
905  * through softirq context.
906  */
907 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
908 {
909         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
910         struct request *rq = tio->orig;
911
912         tio->error = error;
913         rq->completion_data = clone;
914         blk_complete_request(rq);
915 }
916
917 /*
918  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
919  * through softirq context.
920  * Target's rq_end_io() function isn't called.
921  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
922  */
923 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
924 {
925         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
926         struct request *rq = tio->orig;
927
928         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
929         dm_complete_request(clone, error);
930 }
931 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
932
933 /*
934  * Called with the queue lock held
935  */
936 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
937 {
938         /*
939          * For just cleaning up the information of the queue in which
940          * the clone was dispatched.
941          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
942          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
943          */
944         __blk_put_request(clone->q, clone);
945
946         /*
947          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
948          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
949          *     - another request may be submitted by the upper level driver
950          *       of the stacking during the completion
951          *     - the submission which requires queue lock may be done
952          *       against this queue
953          */
954         dm_complete_request(clone, error);
955 }
956
957 /*
958  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
959  * target boundary.
960  */
961 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
962 {
963         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
964
965         return ti->len - target_offset;
966 }
967
968 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
969 {
970         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
971
972         /*
973          * Does the target need to split even further ?
974          */
975         if (ti->split_io) {
976                 sector_t boundary;
977                 sector_t offset = dm_target_offset(ti, sector);
978                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
979                            - offset;
980                 if (len > boundary)
981                         len = boundary;
982         }
983
984         return len;
985 }
986
987 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
988                       struct dm_target_io *tio)
989 {
990         int r;
991         sector_t sector;
992         struct mapped_device *md;
993
994         clone->bi_end_io = clone_endio;
995         clone->bi_private = tio;
996
997         /*
998          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
999          * anything, the target has assumed ownership of
1000          * this io.
1001          */
1002         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1003         sector = clone->bi_sector;
1004         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1005         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1006                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1007
1008                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1009                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1010
1011                 generic_make_request(clone);
1012         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1013                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1014                 md = tio->io->md;
1015                 dec_pending(tio->io, r);
1016                 /*
1017                  * Store bio_set for cleanup.
1018                  */
1019                 clone->bi_end_io = NULL;
1020                 clone->bi_private = md->bs;
1021                 bio_put(clone);
1022                 free_tio(md, tio);
1023         } else if (r) {
1024                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1025                 BUG();
1026         }
1027 }
1028
1029 struct clone_info {
1030         struct mapped_device *md;
1031         struct dm_table *map;
1032         struct bio *bio;
1033         struct dm_io *io;
1034         sector_t sector;
1035         sector_t sector_count;
1036         unsigned short idx;
1037 };
1038
1039 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1040 {
1041         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1042
1043         bio_free(bio, bs);
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1048  */
1049 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1050                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1051                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1052 {
1053         struct bio *clone;
1054         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1055
1056         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1057         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1058         *clone->bi_io_vec = *bv;
1059
1060         clone->bi_sector = sector;
1061         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1062         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1063         clone->bi_vcnt = 1;
1064         clone->bi_size = to_bytes(len);
1065         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1066         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1067         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1068
1069         if (bio_integrity(bio)) {
1070                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1071                 bio_integrity_trim(clone,
1072                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1073         }
1074
1075         return clone;
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1080  */
1081 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1082                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1083                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1084 {
1085         struct bio *clone;
1086
1087         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1088         __bio_clone(clone, bio);
1089         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1090         clone->bi_sector = sector;
1091         clone->bi_idx = idx;
1092         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1093         clone->bi_size = to_bytes(len);
1094         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1095
1096         if (bio_integrity(bio)) {
1097                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1098
1099                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1100                         bio_integrity_trim(clone,
1101                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1102         }
1103
1104         return clone;
1105 }
1106
1107 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1108                                       struct dm_target *ti)
1109 {
1110         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1111
1112         tio->io = ci->io;
1113         tio->ti = ti;
1114         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1115
1116         return tio;
1117 }
1118
1119 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1120                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1121 {
1122         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1123         struct bio *clone;
1124
1125         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1126
1127         /*
1128          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1129          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1130          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1131          */
1132         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, ci->bio->bi_max_vecs, ci->md->bs);
1133         __bio_clone(clone, ci->bio);
1134         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1135         if (len) {
1136                 clone->bi_sector = ci->sector;
1137                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1138         }
1139
1140         __map_bio(ti, clone, tio);
1141 }
1142
1143 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1144                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1145 {
1146         unsigned request_nr;
1147
1148         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1149                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1150 }
1151
1152 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1153 {
1154         unsigned target_nr = 0;
1155         struct dm_target *ti;
1156
1157         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1158         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1159                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1160
1161         return 0;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Perform all io with a single clone.
1166  */
1167 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1168 {
1169         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1170         struct dm_target_io *tio;
1171
1172         tio = alloc_tio(ci, ti);
1173         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1174                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1175                           ci->md->bs);
1176         __map_bio(ti, clone, tio);
1177         ci->sector_count = 0;
1178 }
1179
1180 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1181 {
1182         struct dm_target *ti;
1183         sector_t len;
1184
1185         do {
1186                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1187                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1188                         return -EIO;
1189
1190                 /*
1191                  * Even though the device advertised discard support,
1192                  * that does not mean every target supports it, and
1193                  * reconfiguration might also have changed that since the
1194                  * check was performed.
1195                  */
1196                 if (!ti->num_discard_requests)
1197                         return -EOPNOTSUPP;
1198
1199                 len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1200
1201                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1202
1203                 ci->sector += len;
1204         } while (ci->sector_count -= len);
1205
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1210 {
1211         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1212         struct dm_target *ti;
1213         sector_t len = 0, max;
1214         struct dm_target_io *tio;
1215
1216         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1217                 return __clone_and_map_discard(ci);
1218
1219         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1220         if (!dm_target_is_valid(ti))
1221                 return -EIO;
1222
1223         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1224
1225         if (ci->sector_count <= max) {
1226                 /*
1227                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1228                  * the remaining io with a single clone.
1229                  */
1230                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1231
1232         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1233                 /*
1234                  * There are some bvecs that don't span targets.
1235                  * Do as many of these as possible.
1236                  */
1237                 int i;
1238                 sector_t remaining = max;
1239                 sector_t bv_len;
1240
1241                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1242                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1243
1244                         if (bv_len > remaining)
1245                                 break;
1246
1247                         remaining -= bv_len;
1248                         len += bv_len;
1249                 }
1250
1251                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1252                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1253                                   ci->md->bs);
1254                 __map_bio(ti, clone, tio);
1255
1256                 ci->sector += len;
1257                 ci->sector_count -= len;
1258                 ci->idx = i;
1259
1260         } else {
1261                 /*
1262                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1263                  */
1264                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1265                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1266                 unsigned int offset = 0;
1267
1268                 do {
1269                         if (offset) {
1270                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1271                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1272                                         return -EIO;
1273
1274                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1275                         }
1276
1277                         len = min(remaining, max);
1278
1279                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1280                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1281                                            bv->bv_offset + offset, len,
1282                                            ci->md->bs);
1283
1284                         __map_bio(ti, clone, tio);
1285
1286                         ci->sector += len;
1287                         ci->sector_count -= len;
1288                         offset += to_bytes(len);
1289                 } while (remaining -= len);
1290
1291                 ci->idx++;
1292         }
1293
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1299  */
1300 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1301 {
1302         struct clone_info ci;
1303         int error = 0;
1304
1305         ci.map = dm_get_live_table(md);
1306         if (unlikely(!ci.map)) {
1307                 bio_io_error(bio);
1308                 return;
1309         }
1310
1311         ci.md = md;
1312         ci.io = alloc_io(md);
1313         ci.io->error = 0;
1314         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1315         ci.io->bio = bio;
1316         ci.io->md = md;
1317         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1318         ci.sector = bio->bi_sector;
1319         ci.idx = bio->bi_idx;
1320
1321         start_io_acct(ci.io);
1322         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1323                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1324                 ci.sector_count = 0;
1325                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1326                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1327         } else {
1328                 ci.bio = bio;
1329                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1330                 while (ci.sector_count && !error)
1331                         error = __clone_and_map(&ci);
1332         }
1333
1334         /* drop the extra reference count */
1335         dec_pending(ci.io, error);
1336         dm_table_put(ci.map);
1337 }
1338 /*-----------------------------------------------------------------
1339  * CRUD END
1340  *---------------------------------------------------------------*/
1341
1342 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1343                          struct bvec_merge_data *bvm,
1344                          struct bio_vec *biovec)
1345 {
1346         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1347         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1348         struct dm_target *ti;
1349         sector_t max_sectors;
1350         int max_size = 0;
1351
1352         if (unlikely(!map))
1353                 goto out;
1354
1355         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1356         if (!dm_target_is_valid(ti))
1357                 goto out_table;
1358
1359         /*
1360          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1361          */
1362         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1363                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1364         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1365         if (max_size < 0)
1366                 max_size = 0;
1367
1368         /*
1369          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1370          * it can accept at this offset
1371          * max is precomputed maximal io size
1372          */
1373         if (max_size && ti->type->merge)
1374                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1375         /*
1376          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1377          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1378          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1379          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1380          * just one page.
1381          */
1382         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1383
1384                 max_size = 0;
1385
1386 out_table:
1387         dm_table_put(map);
1388
1389 out:
1390         /*
1391          * Always allow an entire first page
1392          */
1393         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1394                 max_size = biovec->bv_len;
1395
1396         return max_size;
1397 }
1398
1399 /*
1400  * The request function that just remaps the bio built up by
1401  * dm_merge_bvec.
1402  */
1403 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1404 {
1405         int rw = bio_data_dir(bio);
1406         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1407         int cpu;
1408
1409         down_read(&md->io_lock);
1410
1411         cpu = part_stat_lock();
1412         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1413         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1414         part_stat_unlock();
1415
1416         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1417         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1418                 up_read(&md->io_lock);
1419
1420                 if (bio_rw(bio) != READA)
1421                         queue_io(md, bio);
1422                 else
1423                         bio_io_error(bio);
1424                 return;
1425         }
1426
1427         __split_and_process_bio(md, bio);
1428         up_read(&md->io_lock);
1429         return;
1430 }
1431
1432 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1433 {
1434         return blk_queue_stackable(md->queue);
1435 }
1436
1437 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1438 {
1439         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1440
1441         if (dm_request_based(md))
1442                 blk_queue_bio(q, bio);
1443         else
1444                 _dm_request(q, bio);
1445 }
1446
1447 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1448 {
1449         int r;
1450
1451         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1452                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1453
1454         rq->start_time = jiffies;
1455         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1456         if (r)
1457                 dm_complete_request(rq, r);
1458 }
1459 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1460
1461 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1462 {
1463         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1464         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1465
1466         free_bio_info(info);
1467         bio_free(bio, md->bs);
1468 }
1469
1470 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1471                                  void *data)
1472 {
1473         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1474         struct mapped_device *md = tio->md;
1475         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1476
1477         if (!info)
1478                 return -ENOMEM;
1479
1480         info->orig = bio_orig;
1481         info->tio = tio;
1482         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1483         bio->bi_private = info;
1484         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1485
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1490                        struct dm_rq_target_io *tio)
1491 {
1492         int r;
1493
1494         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1495                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1496         if (r)
1497                 return r;
1498
1499         clone->cmd = rq->cmd;
1500         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1501         clone->sense = rq->sense;
1502         clone->buffer = rq->buffer;
1503         clone->end_io = end_clone_request;
1504         clone->end_io_data = tio;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1510                                 gfp_t gfp_mask)
1511 {
1512         struct request *clone;
1513         struct dm_rq_target_io *tio;
1514
1515         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1516         if (!tio)
1517                 return NULL;
1518
1519         tio->md = md;
1520         tio->ti = NULL;
1521         tio->orig = rq;
1522         tio->error = 0;
1523         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1524
1525         clone = &tio->clone;
1526         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1527                 /* -ENOMEM */
1528                 free_rq_tio(tio);
1529                 return NULL;
1530         }
1531
1532         return clone;
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Called with the queue lock held.
1537  */
1538 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1539 {
1540         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1541         struct request *clone;
1542
1543         if (unlikely(rq->special)) {
1544                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1545                 return BLKPREP_KILL;
1546         }
1547
1548         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1549         if (!clone)
1550                 return BLKPREP_DEFER;
1551
1552         rq->special = clone;
1553         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1554
1555         return BLKPREP_OK;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Returns:
1560  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1561  * !0 : the request has been requeued
1562  */
1563 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1564                        struct mapped_device *md)
1565 {
1566         int r, requeued = 0;
1567         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1568
1569         /*
1570          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1571          * We can't rely on the reference count by device opener,
1572          * because the device may be closed during the request completion
1573          * when all bios are completed.
1574          * See the comment in rq_completed() too.
1575          */
1576         dm_get(md);
1577
1578         tio->ti = ti;
1579         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1580         switch (r) {
1581         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1582                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1583                 break;
1584         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1585                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1586                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1587                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1588                 dm_dispatch_request(clone);
1589                 break;
1590         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1591                 /* The target wants to requeue the I/O */
1592                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1593                 requeued = 1;
1594                 break;
1595         default:
1596                 if (r > 0) {
1597                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1598                         BUG();
1599                 }
1600
1601                 /* The target wants to complete the I/O */
1602                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1603                 break;
1604         }
1605
1606         return requeued;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * q->request_fn for request-based dm.
1611  * Called with the queue lock held.
1612  */
1613 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1614 {
1615         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1616         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1617         struct dm_target *ti;
1618         struct request *rq, *clone;
1619         sector_t pos;
1620
1621         /*
1622          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1623          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1624          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1625          * dm_suspend().
1626          */
1627         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1628                 rq = blk_peek_request(q);
1629                 if (!rq)
1630                         goto delay_and_out;
1631
1632                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1633                 pos = 0;
1634                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1635                         pos = blk_rq_pos(rq);
1636
1637                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1638                 BUG_ON(!dm_target_is_valid(ti));
1639
1640                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1641                         goto delay_and_out;
1642
1643                 blk_start_request(rq);
1644                 clone = rq->special;
1645                 atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1646
1647                 spin_unlock(q->queue_lock);
1648                 if (map_request(ti, clone, md))
1649                         goto requeued;
1650
1651                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1652                 spin_lock(q->queue_lock);
1653         }
1654
1655         goto out;
1656
1657 requeued:
1658         BUG_ON(!irqs_disabled());
1659         spin_lock(q->queue_lock);
1660
1661 delay_and_out:
1662         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1663 out:
1664         dm_table_put(map);
1665
1666         return;
1667 }
1668
1669 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1670 {
1671         return blk_lld_busy(q);
1672 }
1673 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1674
1675 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1676 {
1677         int r;
1678         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1679         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1680
1681         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1682                 r = 1;
1683         else
1684                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1685
1686         dm_table_put(map);
1687
1688         return r;
1689 }
1690
1691 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1692 {
1693         int r = bdi_bits;
1694         struct mapped_device *md = congested_data;
1695         struct dm_table *map;
1696
1697         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1698                 map = dm_get_live_table(md);
1699                 if (map) {
1700                         /*
1701                          * Request-based dm cares about only own queue for
1702                          * the query about congestion status of request_queue
1703                          */
1704                         if (dm_request_based(md))
1705                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1706                                     bdi_bits;
1707                         else
1708                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1709
1710                         dm_table_put(map);
1711                 }
1712         }
1713
1714         return r;
1715 }
1716
1717 /*-----------------------------------------------------------------
1718  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1719  *---------------------------------------------------------------*/
1720 static void free_minor(int minor)
1721 {
1722         spin_lock(&_minor_lock);
1723         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1724         spin_unlock(&_minor_lock);
1725 }
1726
1727 /*
1728  * See if the device with a specific minor # is free.
1729  */
1730 static int specific_minor(int minor)
1731 {
1732         int r, m;
1733
1734         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1735                 return -EINVAL;
1736
1737         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1738         if (!r)
1739                 return -ENOMEM;
1740
1741         spin_lock(&_minor_lock);
1742
1743         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1744                 r = -EBUSY;
1745                 goto out;
1746         }
1747
1748         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1749         if (r)
1750                 goto out;
1751
1752         if (m != minor) {
1753                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1754                 r = -EBUSY;
1755                 goto out;
1756         }
1757
1758 out:
1759         spin_unlock(&_minor_lock);
1760         return r;
1761 }
1762
1763 static int next_free_minor(int *minor)
1764 {
1765         int r, m;
1766
1767         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1768         if (!r)
1769                 return -ENOMEM;
1770
1771         spin_lock(&_minor_lock);
1772
1773         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1774         if (r)
1775                 goto out;
1776
1777         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1778                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1779                 r = -ENOSPC;
1780                 goto out;
1781         }
1782
1783         *minor = m;
1784
1785 out:
1786         spin_unlock(&_minor_lock);
1787         return r;
1788 }
1789
1790 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1791
1792 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1793
1794 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1795 {
1796         /*
1797          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1798          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1799          * The type is decided at the first table loading time.
1800          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1801          * for request stacking support until then.
1802          *
1803          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1804          */
1805         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1806
1807         md->queue->queuedata = md;
1808         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1809         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1810         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1811         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1812         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1813 }
1814
1815 /*
1816  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1817  */
1818 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1819 {
1820         int r;
1821         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1822         void *old_md;
1823
1824         if (!md) {
1825                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1826                 return NULL;
1827         }
1828
1829         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1830                 goto bad_module_get;
1831
1832         /* get a minor number for the dev */
1833         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1834                 r = next_free_minor(&minor);
1835         else
1836                 r = specific_minor(minor);
1837         if (r < 0)
1838                 goto bad_minor;
1839
1840         md->type = DM_TYPE_NONE;
1841         init_rwsem(&md->io_lock);
1842         mutex_init(&md->suspend_lock);
1843         mutex_init(&md->type_lock);
1844         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1845         rwlock_init(&md->map_lock);
1846         atomic_set(&md->holders, 1);
1847         atomic_set(&md->open_count, 0);
1848         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1849         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1850         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1851         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1852
1853         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1854         if (!md->queue)
1855                 goto bad_queue;
1856
1857         dm_init_md_queue(md);
1858
1859         md->disk = alloc_disk(1);
1860         if (!md->disk)
1861                 goto bad_disk;
1862
1863         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1864         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1865         init_waitqueue_head(&md->wait);
1866         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1867         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1868
1869         md->disk->major = _major;
1870         md->disk->first_minor = minor;
1871         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1872         md->disk->queue = md->queue;
1873         md->disk->private_data = md;
1874         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1875         add_disk(md->disk);
1876         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1877
1878         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1879                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1880         if (!md->wq)
1881                 goto bad_thread;
1882
1883         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1884         if (!md->bdev)
1885                 goto bad_bdev;
1886
1887         bio_init(&md->flush_bio);
1888         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1889         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1890
1891         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1892         spin_lock(&_minor_lock);
1893         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1894         spin_unlock(&_minor_lock);
1895
1896         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1897
1898         return md;
1899
1900 bad_bdev:
1901         destroy_workqueue(md->wq);
1902 bad_thread:
1903         del_gendisk(md->disk);
1904         put_disk(md->disk);
1905 bad_disk:
1906         blk_cleanup_queue(md->queue);
1907 bad_queue:
1908         free_minor(minor);
1909 bad_minor:
1910         module_put(THIS_MODULE);
1911 bad_module_get:
1912         kfree(md);
1913         return NULL;
1914 }
1915
1916 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1917
1918 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1919 {
1920         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1921
1922         unlock_fs(md);
1923         bdput(md->bdev);
1924         destroy_workqueue(md->wq);
1925         if (md->tio_pool)
1926                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1927         if (md->io_pool)
1928                 mempool_destroy(md->io_pool);
1929         if (md->bs)
1930                 bioset_free(md->bs);
1931         blk_integrity_unregister(md->disk);
1932         del_gendisk(md->disk);
1933         free_minor(minor);
1934
1935         spin_lock(&_minor_lock);
1936         md->disk->private_data = NULL;
1937         spin_unlock(&_minor_lock);
1938
1939         put_disk(md->disk);
1940         blk_cleanup_queue(md->queue);
1941         module_put(THIS_MODULE);
1942         kfree(md);
1943 }
1944
1945 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1946 {
1947         struct dm_md_mempools *p;
1948
1949         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1950                 /* the md already has necessary mempools */
1951                 goto out;
1952
1953         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1954         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1955
1956         md->io_pool = p->io_pool;
1957         p->io_pool = NULL;
1958         md->tio_pool = p->tio_pool;
1959         p->tio_pool = NULL;
1960         md->bs = p->bs;
1961         p->bs = NULL;
1962
1963 out:
1964         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1965         dm_table_free_md_mempools(t);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Bind a table to the device.
1970  */
1971 static void event_callback(void *context)
1972 {
1973         unsigned long flags;
1974         LIST_HEAD(uevents);
1975         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1976
1977         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1978         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1979         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1980
1981         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1982
1983         atomic_inc(&md->event_nr);
1984         wake_up(&md->eventq);
1985 }
1986
1987 /*
1988  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1989  */
1990 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1991 {
1992         set_capacity(md->disk, size);
1993
1994         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
1999  *
2000  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2001  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2002  * able to split any bios it receives that are too big.
2003  */
2004 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2005 {
2006         struct mapped_device *dev_md;
2007
2008         if (!q->merge_bvec_fn)
2009                 return 0;
2010
2011         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2012                 dev_md = q->queuedata;
2013                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2014                         return 0;
2015         }
2016
2017         return 1;
2018 }
2019
2020 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2021                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2022                                          sector_t len, void *data)
2023 {
2024         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2025         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2026
2027         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2028 }
2029
2030 /*
2031  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2032  * on the properties of the underlying devices.
2033  */
2034 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2035 {
2036         unsigned i = 0;
2037         struct dm_target *ti;
2038
2039         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2040                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2041
2042                 if (ti->type->iterate_devices &&
2043                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2044                         return 0;
2045         }
2046
2047         return 1;
2048 }
2049
2050 /*
2051  * Returns old map, which caller must destroy.
2052  */
2053 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2054                                struct queue_limits *limits)
2055 {
2056         struct dm_table *old_map;
2057         struct request_queue *q = md->queue;
2058         sector_t size;
2059         unsigned long flags;
2060         int merge_is_optional;
2061
2062         size = dm_table_get_size(t);
2063
2064         /*
2065          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2066          */
2067         if (size != get_capacity(md->disk))
2068                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2069
2070         __set_size(md, size);
2071
2072         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2073
2074         /*
2075          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2076          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2077          * I/O mapping before resume.
2078          * This must be done before setting the queue restrictions,
2079          * because request-based dm may be run just after the setting.
2080          */
2081         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2082                 stop_queue(q);
2083
2084         __bind_mempools(md, t);
2085
2086         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2087
2088         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2089         old_map = md->map;
2090         md->map = t;
2091         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2092
2093         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2094         if (merge_is_optional)
2095                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2096         else
2097                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2098         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2099
2100         return old_map;
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Returns unbound table for the caller to free.
2105  */
2106 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2107 {
2108         struct dm_table *map = md->map;
2109         unsigned long flags;
2110
2111         if (!map)
2112                 return NULL;
2113
2114         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2115         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2116         md->map = NULL;
2117         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2118
2119         return map;
2120 }
2121
2122 /*
2123  * Constructor for a new device.
2124  */
2125 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2126 {
2127         struct mapped_device *md;
2128
2129         md = alloc_dev(minor);
2130         if (!md)
2131                 return -ENXIO;
2132
2133         dm_sysfs_init(md);
2134
2135         *result = md;
2136         return 0;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Functions to manage md->type.
2141  * All are required to hold md->type_lock.
2142  */
2143 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2144 {
2145         mutex_lock(&md->type_lock);
2146 }
2147
2148 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2149 {
2150         mutex_unlock(&md->type_lock);
2151 }
2152
2153 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2154 {
2155         md->type = type;
2156 }
2157
2158 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2159 {
2160         return md->type;
2161 }
2162
2163 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2164 {
2165         return md->immutable_target_type;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2170  */
2171 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2172 {
2173         struct request_queue *q = NULL;
2174
2175         if (md->queue->elevator)
2176                 return 1;
2177
2178         /* Fully initialize the queue */
2179         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2180         if (!q)
2181                 return 0;
2182
2183         md->queue = q;
2184         dm_init_md_queue(md);
2185         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2186         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2187         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2188
2189         elv_register_queue(md->queue);
2190
2191         return 1;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Setup the DM device's queue based on md's type
2196  */
2197 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2198 {
2199         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2200             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2201                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2202                 return -EINVAL;
2203         }
2204
2205         return 0;
2206 }
2207
2208 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2209 {
2210         struct mapped_device *md;
2211         unsigned minor = MINOR(dev);
2212
2213         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2214                 return NULL;
2215
2216         spin_lock(&_minor_lock);
2217
2218         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2219         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2220                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2221                    dm_deleting_md(md) ||
2222                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2223                 md = NULL;
2224                 goto out;
2225         }
2226
2227 out:
2228         spin_unlock(&_minor_lock);
2229
2230         return md;
2231 }
2232
2233 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2234 {
2235         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2236
2237         if (md)
2238                 dm_get(md);
2239
2240         return md;
2241 }
2242 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2243
2244 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2245 {
2246         return md->interface_ptr;
2247 }
2248
2249 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2250 {
2251         md->interface_ptr = ptr;
2252 }
2253
2254 void dm_get(struct mapped_device *md)
2255 {
2256         atomic_inc(&md->holders);
2257         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2258 }
2259
2260 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2261 {
2262         return md->name;
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2265
2266 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2267 {
2268         struct dm_table *map;
2269
2270         might_sleep();
2271
2272         spin_lock(&_minor_lock);
2273         map = dm_get_live_table(md);
2274         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2275         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2276         spin_unlock(&_minor_lock);
2277
2278         if (!dm_suspended_md(md)) {
2279                 dm_table_presuspend_targets(map);
2280                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2281         }
2282
2283         /*
2284          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2285          * for example.  Wait for all references to disappear.
2286          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2287          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2288          */
2289         if (wait)
2290                 while (atomic_read(&md->holders))
2291                         msleep(1);
2292         else if (atomic_read(&md->holders))
2293                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2294                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2295
2296         dm_sysfs_exit(md);
2297         dm_table_put(map);
2298         dm_table_destroy(__unbind(md));
2299         free_dev(md);
2300 }
2301
2302 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2303 {
2304         __dm_destroy(md, true);
2305 }
2306
2307 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2308 {
2309         __dm_destroy(md, false);
2310 }
2311
2312 void dm_put(struct mapped_device *md)
2313 {
2314         atomic_dec(&md->holders);
2315 }
2316 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2317
2318 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2319 {
2320         int r = 0;
2321         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2322
2323         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2324
2325         while (1) {
2326                 set_current_state(interruptible);
2327
2328                 if (!md_in_flight(md))
2329                         break;
2330
2331                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2332                     signal_pending(current)) {
2333                         r = -EINTR;
2334                         break;
2335                 }
2336
2337                 io_schedule();
2338         }
2339         set_current_state(TASK_RUNNING);
2340
2341         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2342
2343         return r;
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Process the deferred bios
2348  */
2349 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2350 {
2351         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2352                                                 work);
2353         struct bio *c;
2354
2355         down_read(&md->io_lock);
2356
2357         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2358                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2359                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2360                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2361
2362                 if (!c)
2363                         break;
2364
2365                 up_read(&md->io_lock);
2366
2367                 if (dm_request_based(md))
2368                         generic_make_request(c);
2369                 else
2370                         __split_and_process_bio(md, c);
2371
2372                 down_read(&md->io_lock);
2373         }
2374
2375         up_read(&md->io_lock);
2376 }
2377
2378 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2379 {
2380         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2381         smp_mb__after_clear_bit();
2382         queue_work(md->wq, &md->work);
2383 }
2384
2385 /*
2386  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2387  */
2388 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2389 {
2390         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2391         struct queue_limits limits;
2392         int r;
2393
2394         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2395
2396         /* device must be suspended */
2397         if (!dm_suspended_md(md))
2398                 goto out;
2399
2400         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2401         if (r) {
2402                 map = ERR_PTR(r);
2403                 goto out;
2404         }
2405
2406         map = __bind(md, table, &limits);
2407
2408 out:
2409         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2410         return map;
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2415  * device.
2416  */
2417 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2418 {
2419         int r;
2420
2421         WARN_ON(md->frozen_sb);
2422
2423         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2424         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2425                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2426                 md->frozen_sb = NULL;
2427                 return r;
2428         }
2429
2430         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2431
2432         return 0;
2433 }
2434
2435 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2436 {
2437         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2438                 return;
2439
2440         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2441         md->frozen_sb = NULL;
2442         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2443 }
2444
2445 /*
2446  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2447  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2448  * the background.  Before the table can be swapped with
2449  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2450  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2451  */
2452 /*
2453  * Suspend mechanism in request-based dm.
2454  *
2455  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2456  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2457  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2458  *
2459  * To abort suspend, start the request_queue.
2460  */
2461 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2462 {
2463         struct dm_table *map = NULL;
2464         int r = 0;
2465         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2466         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2467
2468         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2469
2470         if (dm_suspended_md(md)) {
2471                 r = -EINVAL;
2472                 goto out_unlock;
2473         }
2474
2475         map = dm_get_live_table(md);
2476
2477         /*
2478          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2479          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2480          */
2481         if (noflush)
2482                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2483
2484         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2485         dm_table_presuspend_targets(map);
2486
2487         /*
2488          * Flush I/O to the device.
2489          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2490          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2491          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2492          */
2493         if (!noflush && do_lockfs) {
2494                 r = lock_fs(md);
2495                 if (r)
2496                         goto out;
2497         }
2498
2499         /*
2500          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2501          * to target drivers i.e. no one may be executing
2502          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2503          * dm_wq_work.
2504          *
2505          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2506          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2507          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2508          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2509          * flush_workqueue(md->wq).
2510          */
2511         down_write(&md->io_lock);
2512         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2513         up_write(&md->io_lock);
2514
2515         /*
2516          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2517          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2518          */
2519         if (dm_request_based(md))
2520                 stop_queue(md->queue);
2521
2522         flush_workqueue(md->wq);
2523
2524         /*
2525          * At this point no more requests are entering target request routines.
2526          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2527          * to finish.
2528          */
2529         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2530
2531         down_write(&md->io_lock);
2532         if (noflush)
2533                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2534         up_write(&md->io_lock);
2535
2536         /* were we interrupted ? */
2537         if (r < 0) {
2538                 dm_queue_flush(md);
2539
2540                 if (dm_request_based(md))
2541                         start_queue(md->queue);
2542
2543                 unlock_fs(md);
2544                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2545         }
2546
2547         /*
2548          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2549          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2550          * requests are being added to md->deferred list.
2551          */
2552
2553         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2554
2555         dm_table_postsuspend_targets(map);
2556
2557 out:
2558         dm_table_put(map);
2559
2560 out_unlock:
2561         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2562         return r;
2563 }
2564
2565 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2566 {
2567         int r = -EINVAL;
2568         struct dm_table *map = NULL;
2569
2570         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2571         if (!dm_suspended_md(md))
2572                 goto out;
2573
2574         map = dm_get_live_table(md);
2575         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2576                 goto out;
2577
2578         r = dm_table_resume_targets(map);
2579         if (r)
2580                 goto out;
2581
2582         dm_queue_flush(md);
2583
2584         /*
2585          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2586          * so that mapping of targets can work correctly.
2587          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2588          */
2589         if (dm_request_based(md))
2590                 start_queue(md->queue);
2591
2592         unlock_fs(md);
2593
2594         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2595
2596         r = 0;
2597 out:
2598         dm_table_put(map);
2599         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2600
2601         return r;
2602 }
2603
2604 /*-----------------------------------------------------------------
2605  * Event notification.
2606  *---------------------------------------------------------------*/
2607 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2608                        unsigned cookie)
2609 {
2610         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2611         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2612
2613         if (!cookie)
2614                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2615         else {
2616                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2617                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2618                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2619                                           action, envp);
2620         }
2621 }
2622
2623 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2624 {
2625         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2626 }
2627
2628 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2629 {
2630         return atomic_read(&md->event_nr);
2631 }
2632
2633 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2634 {
2635         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2636                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2637 }
2638
2639 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2640 {
2641         unsigned long flags;
2642
2643         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2644         list_add(elist, &md->uevent_list);
2645         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2646 }
2647
2648 /*
2649  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2650  * count on 'md'.
2651  */
2652 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2653 {
2654         return md->disk;
2655 }
2656
2657 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2658 {
2659         return &md->kobj;
2660 }
2661
2662 /*
2663  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2664  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2665  */
2666 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2667 {
2668         struct mapped_device *md;
2669
2670         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2671         if (&md->kobj != kobj)
2672                 return NULL;
2673
2674         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2675             dm_deleting_md(md))
2676                 return NULL;
2677
2678         dm_get(md);
2679         return md;
2680 }
2681
2682 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2683 {
2684         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2685 }
2686
2687 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2688 {
2689         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2690 }
2691 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2692
2693 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2694 {
2695         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2698
2699 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2700 {
2701         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2702         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2703
2704         if (!pools)
2705                 return NULL;
2706
2707         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2708                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2709                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2710         if (!pools->io_pool)
2711                 goto free_pools_and_out;
2712
2713         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2714                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2715                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2716         if (!pools->tio_pool)
2717                 goto free_io_pool_and_out;
2718
2719         pools->bs = bioset_create(pool_size, 0);
2720         if (!pools->bs)
2721                 goto free_tio_pool_and_out;
2722
2723         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2724                 goto free_bioset_and_out;
2725
2726         return pools;
2727
2728 free_bioset_and_out:
2729         bioset_free(pools->bs);
2730
2731 free_tio_pool_and_out:
2732         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2733
2734 free_io_pool_and_out:
2735         mempool_destroy(pools->io_pool);
2736
2737 free_pools_and_out:
2738         kfree(pools);
2739
2740         return NULL;
2741 }
2742
2743 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2744 {
2745         if (!pools)
2746                 return;
2747
2748         if (pools->io_pool)
2749                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2750
2751         if (pools->tio_pool)
2752                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2753
2754         if (pools->bs)
2755                 bioset_free(pools->bs);
2756
2757         kfree(pools);
2758 }
2759
2760 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2761         .open = dm_blk_open,
2762         .release = dm_blk_close,
2763         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2764         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2765         .owner = THIS_MODULE
2766 };
2767
2768 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2769
2770 /*
2771  * module hooks
2772  */
2773 module_init(dm_init);
2774 module_exit(dm_exit);
2775
2776 module_param(major, uint, 0);
2777 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2778 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2779 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2780 MODULE_LICENSE("GPL");