]> git.openfabrics.org - ~shefty/rdma-dev.git/blob - drivers/md/dm.c
dm: add WRITE SAME support
[~shefty/rdma-dev.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         struct bio clone;
75 };
76
77 /*
78  * For request-based dm.
79  * One of these is allocated per request.
80  */
81 struct dm_rq_target_io {
82         struct mapped_device *md;
83         struct dm_target *ti;
84         struct request *orig, clone;
85         int error;
86         union map_info info;
87 };
88
89 /*
90  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
91  * structs.
92  *
93  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
94  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
95  * struct.
96  */
97 struct dm_rq_clone_bio_info {
98         struct bio *orig;
99         struct dm_rq_target_io *tio;
100         struct bio clone;
101 };
102
103 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
104 {
105         if (bio && bio->bi_private)
106                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
107         return NULL;
108 }
109
110 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
111 {
112         if (rq && rq->end_io_data)
113                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
114         return NULL;
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
117
118 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
119
120 /*
121  * Bits for the md->flags field.
122  */
123 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
124 #define DMF_SUSPENDED 1
125 #define DMF_FROZEN 2
126 #define DMF_FREEING 3
127 #define DMF_DELETING 4
128 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
129 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
130
131 /*
132  * Work processed by per-device workqueue.
133  */
134 struct mapped_device {
135         struct rw_semaphore io_lock;
136         struct mutex suspend_lock;
137         rwlock_t map_lock;
138         atomic_t holders;
139         atomic_t open_count;
140
141         unsigned long flags;
142
143         struct request_queue *queue;
144         unsigned type;
145         /* Protect queue and type against concurrent access. */
146         struct mutex type_lock;
147
148         struct target_type *immutable_target_type;
149
150         struct gendisk *disk;
151         char name[16];
152
153         void *interface_ptr;
154
155         /*
156          * A list of ios that arrived while we were suspended.
157          */
158         atomic_t pending[2];
159         wait_queue_head_t wait;
160         struct work_struct work;
161         struct bio_list deferred;
162         spinlock_t deferred_lock;
163
164         /*
165          * Processing queue (flush)
166          */
167         struct workqueue_struct *wq;
168
169         /*
170          * The current mapping.
171          */
172         struct dm_table *map;
173
174         /*
175          * io objects are allocated from here.
176          */
177         mempool_t *io_pool;
178         mempool_t *tio_pool;
179
180         struct bio_set *bs;
181
182         /*
183          * Event handling.
184          */
185         atomic_t event_nr;
186         wait_queue_head_t eventq;
187         atomic_t uevent_seq;
188         struct list_head uevent_list;
189         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
190
191         /*
192          * freeze/thaw support require holding onto a super block
193          */
194         struct super_block *frozen_sb;
195         struct block_device *bdev;
196
197         /* forced geometry settings */
198         struct hd_geometry geometry;
199
200         /* sysfs handle */
201         struct kobject kobj;
202
203         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
204         struct bio flush_bio;
205 };
206
207 /*
208  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
209  */
210 struct dm_md_mempools {
211         mempool_t *io_pool;
212         mempool_t *tio_pool;
213         struct bio_set *bs;
214 };
215
216 #define MIN_IOS 256
217 static struct kmem_cache *_io_cache;
218 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
219
220 /*
221  * Unused now, and needs to be deleted. But since io_pool is overloaded and it's
222  * still used for _io_cache, I'm leaving this for a later cleanup
223  */
224 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
225
226 static int __init local_init(void)
227 {
228         int r = -ENOMEM;
229
230         /* allocate a slab for the dm_ios */
231         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
232         if (!_io_cache)
233                 return r;
234
235         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
236         if (!_rq_tio_cache)
237                 goto out_free_io_cache;
238
239         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
240         if (!_rq_bio_info_cache)
241                 goto out_free_rq_tio_cache;
242
243         r = dm_uevent_init();
244         if (r)
245                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
246
247         _major = major;
248         r = register_blkdev(_major, _name);
249         if (r < 0)
250                 goto out_uevent_exit;
251
252         if (!_major)
253                 _major = r;
254
255         return 0;
256
257 out_uevent_exit:
258         dm_uevent_exit();
259 out_free_rq_bio_info_cache:
260         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
261 out_free_rq_tio_cache:
262         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
263 out_free_io_cache:
264         kmem_cache_destroy(_io_cache);
265
266         return r;
267 }
268
269 static void local_exit(void)
270 {
271         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
272         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
273         kmem_cache_destroy(_io_cache);
274         unregister_blkdev(_major, _name);
275         dm_uevent_exit();
276
277         _major = 0;
278
279         DMINFO("cleaned up");
280 }
281
282 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
283         local_init,
284         dm_target_init,
285         dm_linear_init,
286         dm_stripe_init,
287         dm_io_init,
288         dm_kcopyd_init,
289         dm_interface_init,
290 };
291
292 static void (*_exits[])(void) = {
293         local_exit,
294         dm_target_exit,
295         dm_linear_exit,
296         dm_stripe_exit,
297         dm_io_exit,
298         dm_kcopyd_exit,
299         dm_interface_exit,
300 };
301
302 static int __init dm_init(void)
303 {
304         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
305
306         int r, i;
307
308         for (i = 0; i < count; i++) {
309                 r = _inits[i]();
310                 if (r)
311                         goto bad;
312         }
313
314         return 0;
315
316       bad:
317         while (i--)
318                 _exits[i]();
319
320         return r;
321 }
322
323 static void __exit dm_exit(void)
324 {
325         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
326
327         while (i--)
328                 _exits[i]();
329
330         /*
331          * Should be empty by this point.
332          */
333         idr_remove_all(&_minor_idr);
334         idr_destroy(&_minor_idr);
335 }
336
337 /*
338  * Block device functions
339  */
340 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
341 {
342         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
343 }
344
345 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
346 {
347         struct mapped_device *md;
348
349         spin_lock(&_minor_lock);
350
351         md = bdev->bd_disk->private_data;
352         if (!md)
353                 goto out;
354
355         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
356             dm_deleting_md(md)) {
357                 md = NULL;
358                 goto out;
359         }
360
361         dm_get(md);
362         atomic_inc(&md->open_count);
363
364 out:
365         spin_unlock(&_minor_lock);
366
367         return md ? 0 : -ENXIO;
368 }
369
370 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
371 {
372         struct mapped_device *md = disk->private_data;
373
374         spin_lock(&_minor_lock);
375
376         atomic_dec(&md->open_count);
377         dm_put(md);
378
379         spin_unlock(&_minor_lock);
380
381         return 0;
382 }
383
384 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
385 {
386         return atomic_read(&md->open_count);
387 }
388
389 /*
390  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
391  */
392 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
393 {
394         int r = 0;
395
396         spin_lock(&_minor_lock);
397
398         if (dm_open_count(md))
399                 r = -EBUSY;
400         else
401                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
402
403         spin_unlock(&_minor_lock);
404
405         return r;
406 }
407
408 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
409 {
410         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
411
412         return dm_get_geometry(md, geo);
413 }
414
415 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
416                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
417 {
418         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
419         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
420         struct dm_target *tgt;
421         int r = -ENOTTY;
422
423         if (!map || !dm_table_get_size(map))
424                 goto out;
425
426         /* We only support devices that have a single target */
427         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
428                 goto out;
429
430         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
431
432         if (dm_suspended_md(md)) {
433                 r = -EAGAIN;
434                 goto out;
435         }
436
437         if (tgt->type->ioctl)
438                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
439
440 out:
441         dm_table_put(map);
442
443         return r;
444 }
445
446 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
447 {
448         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
449 }
450
451 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
452 {
453         mempool_free(io, md->io_pool);
454 }
455
456 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
457 {
458         bio_put(&tio->clone);
459 }
460
461 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
462                                             gfp_t gfp_mask)
463 {
464         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
465 }
466
467 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
468 {
469         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
470 }
471
472 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
473 {
474         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
475                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
476 }
477
478 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
479 {
480         struct mapped_device *md = io->md;
481         int cpu;
482         int rw = bio_data_dir(io->bio);
483
484         io->start_time = jiffies;
485
486         cpu = part_stat_lock();
487         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
488         part_stat_unlock();
489         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
490                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
491 }
492
493 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
494 {
495         struct mapped_device *md = io->md;
496         struct bio *bio = io->bio;
497         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
498         int pending, cpu;
499         int rw = bio_data_dir(bio);
500
501         cpu = part_stat_lock();
502         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
503         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
504         part_stat_unlock();
505
506         /*
507          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
508          * a flush.
509          */
510         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
511         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
512         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
513
514         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
515         if (!pending)
516                 wake_up(&md->wait);
517 }
518
519 /*
520  * Add the bio to the list of deferred io.
521  */
522 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
523 {
524         unsigned long flags;
525
526         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
527         bio_list_add(&md->deferred, bio);
528         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
529         queue_work(md->wq, &md->work);
530 }
531
532 /*
533  * Everyone (including functions in this file), should use this
534  * function to access the md->map field, and make sure they call
535  * dm_table_put() when finished.
536  */
537 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
538 {
539         struct dm_table *t;
540         unsigned long flags;
541
542         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
543         t = md->map;
544         if (t)
545                 dm_table_get(t);
546         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
547
548         return t;
549 }
550
551 /*
552  * Get the geometry associated with a dm device
553  */
554 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
555 {
556         *geo = md->geometry;
557
558         return 0;
559 }
560
561 /*
562  * Set the geometry of a device.
563  */
564 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
565 {
566         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
567
568         if (geo->start > sz) {
569                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
570                 return -EINVAL;
571         }
572
573         md->geometry = *geo;
574
575         return 0;
576 }
577
578 /*-----------------------------------------------------------------
579  * CRUD START:
580  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
581  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
582  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
583  *   interests of getting something for people to use I give
584  *   you this clearly demarcated crap.
585  *---------------------------------------------------------------*/
586
587 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
588 {
589         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
590 }
591
592 /*
593  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
594  * cloned into, completing the original io if necc.
595  */
596 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
597 {
598         unsigned long flags;
599         int io_error;
600         struct bio *bio;
601         struct mapped_device *md = io->md;
602
603         /* Push-back supersedes any I/O errors */
604         if (unlikely(error)) {
605                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
606                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
607                         io->error = error;
608                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
609         }
610
611         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
612                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
613                         /*
614                          * Target requested pushing back the I/O.
615                          */
616                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
617                         if (__noflush_suspending(md))
618                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
619                         else
620                                 /* noflush suspend was interrupted. */
621                                 io->error = -EIO;
622                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
623                 }
624
625                 io_error = io->error;
626                 bio = io->bio;
627                 end_io_acct(io);
628                 free_io(md, io);
629
630                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
631                         return;
632
633                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
634                         /*
635                          * Preflush done for flush with data, reissue
636                          * without REQ_FLUSH.
637                          */
638                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
639                         queue_io(md, bio);
640                 } else {
641                         /* done with normal IO or empty flush */
642                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
643                         bio_endio(bio, io_error);
644                 }
645         }
646 }
647
648 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
649 {
650         int r = 0;
651         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
652         struct dm_io *io = tio->io;
653         struct mapped_device *md = tio->io->md;
654         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
655
656         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
657                 error = -EIO;
658
659         if (endio) {
660                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
661                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
662                         /*
663                          * error and requeue request are handled
664                          * in dec_pending().
665                          */
666                         error = r;
667                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
668                         /* The target will handle the io */
669                         return;
670                 else if (r) {
671                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
672                         BUG();
673                 }
674         }
675
676         free_tio(md, tio);
677         dec_pending(io, error);
678 }
679
680 /*
681  * Partial completion handling for request-based dm
682  */
683 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
684 {
685         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
686         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
687         struct bio *bio = info->orig;
688         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
689
690         bio_put(clone);
691
692         if (tio->error)
693                 /*
694                  * An error has already been detected on the request.
695                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
696                  * the remainder.
697                  */
698                 return;
699         else if (error) {
700                 /*
701                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
702                  * The error handling decision is made by the target driver,
703                  * when the request is completed.
704                  */
705                 tio->error = error;
706                 return;
707         }
708
709         /*
710          * I/O for the bio successfully completed.
711          * Notice the data completion to the upper layer.
712          */
713
714         /*
715          * bios are processed from the head of the list.
716          * So the completing bio should always be rq->bio.
717          * If it's not, something wrong is happening.
718          */
719         if (tio->orig->bio != bio)
720                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
721
722         /*
723          * Update the original request.
724          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
725          * the original request before the clone, and break the ordering.
726          */
727         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
728 }
729
730 /*
731  * Don't touch any member of the md after calling this function because
732  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
733  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
734  */
735 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
736 {
737         atomic_dec(&md->pending[rw]);
738
739         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
740         if (!md_in_flight(md))
741                 wake_up(&md->wait);
742
743         /*
744          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
745          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
746          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
747          * queue lock again.
748          */
749         if (run_queue)
750                 blk_run_queue_async(md->queue);
751
752         /*
753          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
754          */
755         dm_put(md);
756 }
757
758 static void free_rq_clone(struct request *clone)
759 {
760         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
761
762         blk_rq_unprep_clone(clone);
763         free_rq_tio(tio);
764 }
765
766 /*
767  * Complete the clone and the original request.
768  * Must be called without queue lock.
769  */
770 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
771 {
772         int rw = rq_data_dir(clone);
773         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
774         struct mapped_device *md = tio->md;
775         struct request *rq = tio->orig;
776
777         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
778                 rq->errors = clone->errors;
779                 rq->resid_len = clone->resid_len;
780
781                 if (rq->sense)
782                         /*
783                          * We are using the sense buffer of the original
784                          * request.
785                          * So setting the length of the sense data is enough.
786                          */
787                         rq->sense_len = clone->sense_len;
788         }
789
790         free_rq_clone(clone);
791         blk_end_request_all(rq, error);
792         rq_completed(md, rw, true);
793 }
794
795 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
796 {
797         struct request *clone = rq->special;
798
799         rq->special = NULL;
800         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
801
802         free_rq_clone(clone);
803 }
804
805 /*
806  * Requeue the original request of a clone.
807  */
808 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
809 {
810         int rw = rq_data_dir(clone);
811         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
812         struct mapped_device *md = tio->md;
813         struct request *rq = tio->orig;
814         struct request_queue *q = rq->q;
815         unsigned long flags;
816
817         dm_unprep_request(rq);
818
819         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
820         blk_requeue_request(q, rq);
821         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
822
823         rq_completed(md, rw, 0);
824 }
825 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
826
827 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
828 {
829         blk_stop_queue(q);
830 }
831
832 static void stop_queue(struct request_queue *q)
833 {
834         unsigned long flags;
835
836         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
837         __stop_queue(q);
838         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
839 }
840
841 static void __start_queue(struct request_queue *q)
842 {
843         if (blk_queue_stopped(q))
844                 blk_start_queue(q);
845 }
846
847 static void start_queue(struct request_queue *q)
848 {
849         unsigned long flags;
850
851         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
852         __start_queue(q);
853         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
854 }
855
856 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
857 {
858         int r = error;
859         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
860         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
861
862         if (tio->ti) {
863                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
864
865                 if (mapped && rq_end_io)
866                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
867         }
868
869         if (r <= 0)
870                 /* The target wants to complete the I/O */
871                 dm_end_request(clone, r);
872         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
873                 /* The target will handle the I/O */
874                 return;
875         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
876                 /* The target wants to requeue the I/O */
877                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
878         else {
879                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
880                 BUG();
881         }
882 }
883
884 /*
885  * Request completion handler for request-based dm
886  */
887 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
888 {
889         bool mapped = true;
890         struct request *clone = rq->completion_data;
891         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
892
893         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
894                 mapped = false;
895
896         dm_done(clone, tio->error, mapped);
897 }
898
899 /*
900  * Complete the clone and the original request with the error status
901  * through softirq context.
902  */
903 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
904 {
905         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
906         struct request *rq = tio->orig;
907
908         tio->error = error;
909         rq->completion_data = clone;
910         blk_complete_request(rq);
911 }
912
913 /*
914  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
915  * through softirq context.
916  * Target's rq_end_io() function isn't called.
917  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
918  */
919 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
920 {
921         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
922         struct request *rq = tio->orig;
923
924         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
925         dm_complete_request(clone, error);
926 }
927 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
928
929 /*
930  * Called with the queue lock held
931  */
932 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
933 {
934         /*
935          * For just cleaning up the information of the queue in which
936          * the clone was dispatched.
937          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
938          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
939          */
940         __blk_put_request(clone->q, clone);
941
942         /*
943          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
944          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
945          *     - another request may be submitted by the upper level driver
946          *       of the stacking during the completion
947          *     - the submission which requires queue lock may be done
948          *       against this queue
949          */
950         dm_complete_request(clone, error);
951 }
952
953 /*
954  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
955  * target boundary.
956  */
957 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
958 {
959         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
960
961         return ti->len - target_offset;
962 }
963
964 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
965 {
966         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
967         sector_t offset, max_len;
968
969         /*
970          * Does the target need to split even further?
971          */
972         if (ti->max_io_len) {
973                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
974                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
975                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
976                 else
977                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
978                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
979
980                 if (len > max_len)
981                         len = max_len;
982         }
983
984         return len;
985 }
986
987 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
988 {
989         if (len > UINT_MAX) {
990                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
991                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
992                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
993                 return -EINVAL;
994         }
995
996         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
997
998         return 0;
999 }
1000 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1001
1002 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct dm_target_io *tio)
1003 {
1004         int r;
1005         sector_t sector;
1006         struct mapped_device *md;
1007         struct bio *clone = &tio->clone;
1008
1009         clone->bi_end_io = clone_endio;
1010         clone->bi_private = tio;
1011
1012         /*
1013          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1014          * anything, the target has assumed ownership of
1015          * this io.
1016          */
1017         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1018         sector = clone->bi_sector;
1019         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1020         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1021                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1022
1023                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1024                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1025
1026                 generic_make_request(clone);
1027         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1028                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1029                 md = tio->io->md;
1030                 dec_pending(tio->io, r);
1031                 free_tio(md, tio);
1032         } else if (r) {
1033                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1034                 BUG();
1035         }
1036 }
1037
1038 struct clone_info {
1039         struct mapped_device *md;
1040         struct dm_table *map;
1041         struct bio *bio;
1042         struct dm_io *io;
1043         sector_t sector;
1044         sector_t sector_count;
1045         unsigned short idx;
1046 };
1047
1048 /*
1049  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1050  */
1051 static void split_bvec(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1052                        sector_t sector, unsigned short idx, unsigned int offset,
1053                        unsigned int len, struct bio_set *bs)
1054 {
1055         struct bio *clone = &tio->clone;
1056         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1057
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);
1071                 bio_integrity_trim(clone,
1072                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1073         }
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1078  */
1079 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1080                       sector_t sector, unsigned short idx,
1081                       unsigned short bv_count, unsigned int len,
1082                       struct bio_set *bs)
1083 {
1084         struct bio *clone = &tio->clone;
1085
1086         __bio_clone(clone, bio);
1087         clone->bi_sector = sector;
1088         clone->bi_idx = idx;
1089         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1090         clone->bi_size = to_bytes(len);
1091         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1092
1093         if (bio_integrity(bio)) {
1094                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1095
1096                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1097                         bio_integrity_trim(clone,
1098                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1099         }
1100 }
1101
1102 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1103                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs)
1104 {
1105         struct dm_target_io *tio;
1106         struct bio *clone;
1107
1108         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1109         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1110
1111         tio->io = ci->io;
1112         tio->ti = ti;
1113         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1114
1115         return tio;
1116 }
1117
1118 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1119                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1120 {
1121         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs);
1122         struct bio *clone = &tio->clone;
1123
1124         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1125
1126         /*
1127          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1128          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1129          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1130          */
1131
1132          __bio_clone(clone, ci->bio);
1133         if (len) {
1134                 clone->bi_sector = ci->sector;
1135                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1136         }
1137
1138         __map_bio(ti, tio);
1139 }
1140
1141 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1142                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1143 {
1144         unsigned request_nr;
1145
1146         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1147                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1148 }
1149
1150 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1151 {
1152         unsigned target_nr = 0;
1153         struct dm_target *ti;
1154
1155         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1156         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1157                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1158
1159         return 0;
1160 }
1161
1162 /*
1163  * Perform all io with a single clone.
1164  */
1165 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1166 {
1167         struct bio *bio = ci->bio;
1168         struct dm_target_io *tio;
1169
1170         tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1171         clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, bio->bi_vcnt - ci->idx,
1172                   ci->sector_count, ci->md->bs);
1173         __map_bio(ti, tio);
1174         ci->sector_count = 0;
1175 }
1176
1177 typedef unsigned (*get_num_requests_fn)(struct dm_target *ti);
1178
1179 static unsigned get_num_discard_requests(struct dm_target *ti)
1180 {
1181         return ti->num_discard_requests;
1182 }
1183
1184 static unsigned get_num_write_same_requests(struct dm_target *ti)
1185 {
1186         return ti->num_write_same_requests;
1187 }
1188
1189 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1190
1191 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1192 {
1193         return ti->split_discard_requests;
1194 }
1195
1196 static int __clone_and_map_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1197                                                 get_num_requests_fn get_num_requests,
1198                                                 is_split_required_fn is_split_required)
1199 {
1200         struct dm_target *ti;
1201         sector_t len;
1202
1203         do {
1204                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1205                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1206                         return -EIO;
1207
1208                 /*
1209                  * Even though the device advertised support for this type of
1210                  * request, that does not mean every target supports it, and
1211                  * reconfiguration might also have changed that since the
1212                  * check was performed.
1213                  */
1214                 if (!get_num_requests || !get_num_requests(ti))
1215                         return -EOPNOTSUPP;
1216
1217                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1218                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1219                 else
1220                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1221
1222                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1223
1224                 ci->sector += len;
1225         } while (ci->sector_count -= len);
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1231 {
1232         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_discard_requests,
1233                                                     is_split_required_for_discard);
1234 }
1235
1236 static int __clone_and_map_write_same(struct clone_info *ci)
1237 {
1238         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_requests, NULL);
1239 }
1240
1241 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1242 {
1243         struct bio *bio = ci->bio;
1244         struct dm_target *ti;
1245         sector_t len = 0, max;
1246         struct dm_target_io *tio;
1247
1248         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1249                 return __clone_and_map_discard(ci);
1250         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1251                 return __clone_and_map_write_same(ci);
1252
1253         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1254         if (!dm_target_is_valid(ti))
1255                 return -EIO;
1256
1257         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1258
1259         if (ci->sector_count <= max) {
1260                 /*
1261                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1262                  * the remaining io with a single clone.
1263                  */
1264                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1265
1266         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1267                 /*
1268                  * There are some bvecs that don't span targets.
1269                  * Do as many of these as possible.
1270                  */
1271                 int i;
1272                 sector_t remaining = max;
1273                 sector_t bv_len;
1274
1275                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1276                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1277
1278                         if (bv_len > remaining)
1279                                 break;
1280
1281                         remaining -= bv_len;
1282                         len += bv_len;
1283                 }
1284
1285                 tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1286                 clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1287                           ci->md->bs);
1288                 __map_bio(ti, tio);
1289
1290                 ci->sector += len;
1291                 ci->sector_count -= len;
1292                 ci->idx = i;
1293
1294         } else {
1295                 /*
1296                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1297                  */
1298                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1299                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1300                 unsigned int offset = 0;
1301
1302                 do {
1303                         if (offset) {
1304                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1305                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1306                                         return -EIO;
1307
1308                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1309                         }
1310
1311                         len = min(remaining, max);
1312
1313                         tio = alloc_tio(ci, ti, 1);
1314                         split_bvec(tio, bio, ci->sector, ci->idx,
1315                                    bv->bv_offset + offset, len, ci->md->bs);
1316
1317                         __map_bio(ti, tio);
1318
1319                         ci->sector += len;
1320                         ci->sector_count -= len;
1321                         offset += to_bytes(len);
1322                 } while (remaining -= len);
1323
1324                 ci->idx++;
1325         }
1326
1327         return 0;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1332  */
1333 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1334 {
1335         struct clone_info ci;
1336         int error = 0;
1337
1338         ci.map = dm_get_live_table(md);
1339         if (unlikely(!ci.map)) {
1340                 bio_io_error(bio);
1341                 return;
1342         }
1343
1344         ci.md = md;
1345         ci.io = alloc_io(md);
1346         ci.io->error = 0;
1347         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1348         ci.io->bio = bio;
1349         ci.io->md = md;
1350         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1351         ci.sector = bio->bi_sector;
1352         ci.idx = bio->bi_idx;
1353
1354         start_io_acct(ci.io);
1355         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1356                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1357                 ci.sector_count = 0;
1358                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1359                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1360         } else {
1361                 ci.bio = bio;
1362                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1363                 while (ci.sector_count && !error)
1364                         error = __clone_and_map(&ci);
1365         }
1366
1367         /* drop the extra reference count */
1368         dec_pending(ci.io, error);
1369         dm_table_put(ci.map);
1370 }
1371 /*-----------------------------------------------------------------
1372  * CRUD END
1373  *---------------------------------------------------------------*/
1374
1375 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1376                          struct bvec_merge_data *bvm,
1377                          struct bio_vec *biovec)
1378 {
1379         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1380         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1381         struct dm_target *ti;
1382         sector_t max_sectors;
1383         int max_size = 0;
1384
1385         if (unlikely(!map))
1386                 goto out;
1387
1388         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1389         if (!dm_target_is_valid(ti))
1390                 goto out_table;
1391
1392         /*
1393          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1394          */
1395         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1396                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1397         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1398         if (max_size < 0)
1399                 max_size = 0;
1400
1401         /*
1402          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1403          * it can accept at this offset
1404          * max is precomputed maximal io size
1405          */
1406         if (max_size && ti->type->merge)
1407                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1408         /*
1409          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1410          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1411          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1412          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1413          * just one page.
1414          */
1415         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1416
1417                 max_size = 0;
1418
1419 out_table:
1420         dm_table_put(map);
1421
1422 out:
1423         /*
1424          * Always allow an entire first page
1425          */
1426         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1427                 max_size = biovec->bv_len;
1428
1429         return max_size;
1430 }
1431
1432 /*
1433  * The request function that just remaps the bio built up by
1434  * dm_merge_bvec.
1435  */
1436 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1437 {
1438         int rw = bio_data_dir(bio);
1439         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1440         int cpu;
1441
1442         down_read(&md->io_lock);
1443
1444         cpu = part_stat_lock();
1445         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1446         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1447         part_stat_unlock();
1448
1449         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1450         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1451                 up_read(&md->io_lock);
1452
1453                 if (bio_rw(bio) != READA)
1454                         queue_io(md, bio);
1455                 else
1456                         bio_io_error(bio);
1457                 return;
1458         }
1459
1460         __split_and_process_bio(md, bio);
1461         up_read(&md->io_lock);
1462         return;
1463 }
1464
1465 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1466 {
1467         return blk_queue_stackable(md->queue);
1468 }
1469
1470 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1471 {
1472         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1473
1474         if (dm_request_based(md))
1475                 blk_queue_bio(q, bio);
1476         else
1477                 _dm_request(q, bio);
1478 }
1479
1480 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1481 {
1482         int r;
1483
1484         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1485                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1486
1487         rq->start_time = jiffies;
1488         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1489         if (r)
1490                 dm_complete_request(rq, r);
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1493
1494 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1495                                  void *data)
1496 {
1497         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1498         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1499                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1500
1501         info->orig = bio_orig;
1502         info->tio = tio;
1503         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1504         bio->bi_private = info;
1505
1506         return 0;
1507 }
1508
1509 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1510                        struct dm_rq_target_io *tio)
1511 {
1512         int r;
1513
1514         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1515                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1516         if (r)
1517                 return r;
1518
1519         clone->cmd = rq->cmd;
1520         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1521         clone->sense = rq->sense;
1522         clone->buffer = rq->buffer;
1523         clone->end_io = end_clone_request;
1524         clone->end_io_data = tio;
1525
1526         return 0;
1527 }
1528
1529 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1530                                 gfp_t gfp_mask)
1531 {
1532         struct request *clone;
1533         struct dm_rq_target_io *tio;
1534
1535         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1536         if (!tio)
1537                 return NULL;
1538
1539         tio->md = md;
1540         tio->ti = NULL;
1541         tio->orig = rq;
1542         tio->error = 0;
1543         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1544
1545         clone = &tio->clone;
1546         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1547                 /* -ENOMEM */
1548                 free_rq_tio(tio);
1549                 return NULL;
1550         }
1551
1552         return clone;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Called with the queue lock held.
1557  */
1558 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1559 {
1560         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1561         struct request *clone;
1562
1563         if (unlikely(rq->special)) {
1564                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1565                 return BLKPREP_KILL;
1566         }
1567
1568         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1569         if (!clone)
1570                 return BLKPREP_DEFER;
1571
1572         rq->special = clone;
1573         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1574
1575         return BLKPREP_OK;
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Returns:
1580  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1581  * !0 : the request has been requeued
1582  */
1583 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1584                        struct mapped_device *md)
1585 {
1586         int r, requeued = 0;
1587         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1588
1589         tio->ti = ti;
1590         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1591         switch (r) {
1592         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1593                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1594                 break;
1595         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1596                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1597                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1598                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1599                 dm_dispatch_request(clone);
1600                 break;
1601         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1602                 /* The target wants to requeue the I/O */
1603                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1604                 requeued = 1;
1605                 break;
1606         default:
1607                 if (r > 0) {
1608                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1609                         BUG();
1610                 }
1611
1612                 /* The target wants to complete the I/O */
1613                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1614                 break;
1615         }
1616
1617         return requeued;
1618 }
1619
1620 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1621 {
1622         struct request *clone;
1623
1624         blk_start_request(orig);
1625         clone = orig->special;
1626         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1627
1628         /*
1629          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1630          * We can't rely on the reference count by device opener,
1631          * because the device may be closed during the request completion
1632          * when all bios are completed.
1633          * See the comment in rq_completed() too.
1634          */
1635         dm_get(md);
1636
1637         return clone;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * q->request_fn for request-based dm.
1642  * Called with the queue lock held.
1643  */
1644 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1645 {
1646         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1647         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1648         struct dm_target *ti;
1649         struct request *rq, *clone;
1650         sector_t pos;
1651
1652         /*
1653          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1654          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1655          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1656          * dm_suspend().
1657          */
1658         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1659                 rq = blk_peek_request(q);
1660                 if (!rq)
1661                         goto delay_and_out;
1662
1663                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1664                 pos = 0;
1665                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1666                         pos = blk_rq_pos(rq);
1667
1668                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1669                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1670                         /*
1671                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1672                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1673                          */
1674                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1675                         clone = dm_start_request(md, rq);
1676                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1677                         continue;
1678                 }
1679
1680                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1681                         goto delay_and_out;
1682
1683                 clone = dm_start_request(md, rq);
1684
1685                 spin_unlock(q->queue_lock);
1686                 if (map_request(ti, clone, md))
1687                         goto requeued;
1688
1689                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1690                 spin_lock(q->queue_lock);
1691         }
1692
1693         goto out;
1694
1695 requeued:
1696         BUG_ON(!irqs_disabled());
1697         spin_lock(q->queue_lock);
1698
1699 delay_and_out:
1700         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1701 out:
1702         dm_table_put(map);
1703 }
1704
1705 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1706 {
1707         return blk_lld_busy(q);
1708 }
1709 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1710
1711 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1712 {
1713         int r;
1714         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1715         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1716
1717         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1718                 r = 1;
1719         else
1720                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1721
1722         dm_table_put(map);
1723
1724         return r;
1725 }
1726
1727 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1728 {
1729         int r = bdi_bits;
1730         struct mapped_device *md = congested_data;
1731         struct dm_table *map;
1732
1733         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1734                 map = dm_get_live_table(md);
1735                 if (map) {
1736                         /*
1737                          * Request-based dm cares about only own queue for
1738                          * the query about congestion status of request_queue
1739                          */
1740                         if (dm_request_based(md))
1741                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1742                                     bdi_bits;
1743                         else
1744                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1745
1746                         dm_table_put(map);
1747                 }
1748         }
1749
1750         return r;
1751 }
1752
1753 /*-----------------------------------------------------------------
1754  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1755  *---------------------------------------------------------------*/
1756 static void free_minor(int minor)
1757 {
1758         spin_lock(&_minor_lock);
1759         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1760         spin_unlock(&_minor_lock);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * See if the device with a specific minor # is free.
1765  */
1766 static int specific_minor(int minor)
1767 {
1768         int r, m;
1769
1770         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1771                 return -EINVAL;
1772
1773         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1774         if (!r)
1775                 return -ENOMEM;
1776
1777         spin_lock(&_minor_lock);
1778
1779         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1780                 r = -EBUSY;
1781                 goto out;
1782         }
1783
1784         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1785         if (r)
1786                 goto out;
1787
1788         if (m != minor) {
1789                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1790                 r = -EBUSY;
1791                 goto out;
1792         }
1793
1794 out:
1795         spin_unlock(&_minor_lock);
1796         return r;
1797 }
1798
1799 static int next_free_minor(int *minor)
1800 {
1801         int r, m;
1802
1803         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1804         if (!r)
1805                 return -ENOMEM;
1806
1807         spin_lock(&_minor_lock);
1808
1809         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1810         if (r)
1811                 goto out;
1812
1813         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1814                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1815                 r = -ENOSPC;
1816                 goto out;
1817         }
1818
1819         *minor = m;
1820
1821 out:
1822         spin_unlock(&_minor_lock);
1823         return r;
1824 }
1825
1826 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1827
1828 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1829
1830 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1831 {
1832         /*
1833          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1834          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1835          * The type is decided at the first table loading time.
1836          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1837          * for request stacking support until then.
1838          *
1839          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1840          */
1841         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1842
1843         md->queue->queuedata = md;
1844         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1845         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1846         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1847         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1848         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1853  */
1854 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1855 {
1856         int r;
1857         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1858         void *old_md;
1859
1860         if (!md) {
1861                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1862                 return NULL;
1863         }
1864
1865         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1866                 goto bad_module_get;
1867
1868         /* get a minor number for the dev */
1869         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1870                 r = next_free_minor(&minor);
1871         else
1872                 r = specific_minor(minor);
1873         if (r < 0)
1874                 goto bad_minor;
1875
1876         md->type = DM_TYPE_NONE;
1877         init_rwsem(&md->io_lock);
1878         mutex_init(&md->suspend_lock);
1879         mutex_init(&md->type_lock);
1880         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1881         rwlock_init(&md->map_lock);
1882         atomic_set(&md->holders, 1);
1883         atomic_set(&md->open_count, 0);
1884         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1885         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1886         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1887         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1888
1889         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1890         if (!md->queue)
1891                 goto bad_queue;
1892
1893         dm_init_md_queue(md);
1894
1895         md->disk = alloc_disk(1);
1896         if (!md->disk)
1897                 goto bad_disk;
1898
1899         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1900         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1901         init_waitqueue_head(&md->wait);
1902         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1903         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1904
1905         md->disk->major = _major;
1906         md->disk->first_minor = minor;
1907         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1908         md->disk->queue = md->queue;
1909         md->disk->private_data = md;
1910         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1911         add_disk(md->disk);
1912         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1913
1914         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1915                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1916         if (!md->wq)
1917                 goto bad_thread;
1918
1919         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1920         if (!md->bdev)
1921                 goto bad_bdev;
1922
1923         bio_init(&md->flush_bio);
1924         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1925         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1926
1927         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1928         spin_lock(&_minor_lock);
1929         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1930         spin_unlock(&_minor_lock);
1931
1932         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1933
1934         return md;
1935
1936 bad_bdev:
1937         destroy_workqueue(md->wq);
1938 bad_thread:
1939         del_gendisk(md->disk);
1940         put_disk(md->disk);
1941 bad_disk:
1942         blk_cleanup_queue(md->queue);
1943 bad_queue:
1944         free_minor(minor);
1945 bad_minor:
1946         module_put(THIS_MODULE);
1947 bad_module_get:
1948         kfree(md);
1949         return NULL;
1950 }
1951
1952 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1953
1954 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1955 {
1956         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1957
1958         unlock_fs(md);
1959         bdput(md->bdev);
1960         destroy_workqueue(md->wq);
1961         if (md->tio_pool)
1962                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1963         if (md->io_pool)
1964                 mempool_destroy(md->io_pool);
1965         if (md->bs)
1966                 bioset_free(md->bs);
1967         blk_integrity_unregister(md->disk);
1968         del_gendisk(md->disk);
1969         free_minor(minor);
1970
1971         spin_lock(&_minor_lock);
1972         md->disk->private_data = NULL;
1973         spin_unlock(&_minor_lock);
1974
1975         put_disk(md->disk);
1976         blk_cleanup_queue(md->queue);
1977         module_put(THIS_MODULE);
1978         kfree(md);
1979 }
1980
1981 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1982 {
1983         struct dm_md_mempools *p;
1984
1985         if (md->io_pool && (md->tio_pool || dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) && md->bs)
1986                 /* the md already has necessary mempools */
1987                 goto out;
1988
1989         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1990         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1991
1992         md->io_pool = p->io_pool;
1993         p->io_pool = NULL;
1994         md->tio_pool = p->tio_pool;
1995         p->tio_pool = NULL;
1996         md->bs = p->bs;
1997         p->bs = NULL;
1998
1999 out:
2000         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2001         dm_table_free_md_mempools(t);
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Bind a table to the device.
2006  */
2007 static void event_callback(void *context)
2008 {
2009         unsigned long flags;
2010         LIST_HEAD(uevents);
2011         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2012
2013         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2014         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2015         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2016
2017         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2018
2019         atomic_inc(&md->event_nr);
2020         wake_up(&md->eventq);
2021 }
2022
2023 /*
2024  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2025  */
2026 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2027 {
2028         set_capacity(md->disk, size);
2029
2030         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2035  *
2036  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2037  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2038  * able to split any bios it receives that are too big.
2039  */
2040 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2041 {
2042         struct mapped_device *dev_md;
2043
2044         if (!q->merge_bvec_fn)
2045                 return 0;
2046
2047         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2048                 dev_md = q->queuedata;
2049                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2050                         return 0;
2051         }
2052
2053         return 1;
2054 }
2055
2056 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2057                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2058                                          sector_t len, void *data)
2059 {
2060         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2061         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2062
2063         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2068  * on the properties of the underlying devices.
2069  */
2070 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2071 {
2072         unsigned i = 0;
2073         struct dm_target *ti;
2074
2075         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2076                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2077
2078                 if (ti->type->iterate_devices &&
2079                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2080                         return 0;
2081         }
2082
2083         return 1;
2084 }
2085
2086 /*
2087  * Returns old map, which caller must destroy.
2088  */
2089 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2090                                struct queue_limits *limits)
2091 {
2092         struct dm_table *old_map;
2093         struct request_queue *q = md->queue;
2094         sector_t size;
2095         unsigned long flags;
2096         int merge_is_optional;
2097
2098         size = dm_table_get_size(t);
2099
2100         /*
2101          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2102          */
2103         if (size != get_capacity(md->disk))
2104                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2105
2106         __set_size(md, size);
2107
2108         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2109
2110         /*
2111          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2112          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2113          * I/O mapping before resume.
2114          * This must be done before setting the queue restrictions,
2115          * because request-based dm may be run just after the setting.
2116          */
2117         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2118                 stop_queue(q);
2119
2120         __bind_mempools(md, t);
2121
2122         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2123
2124         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2125         old_map = md->map;
2126         md->map = t;
2127         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2128
2129         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2130         if (merge_is_optional)
2131                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2132         else
2133                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2134         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2135
2136         return old_map;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * Returns unbound table for the caller to free.
2141  */
2142 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2143 {
2144         struct dm_table *map = md->map;
2145         unsigned long flags;
2146
2147         if (!map)
2148                 return NULL;
2149
2150         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2151         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2152         md->map = NULL;
2153         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2154
2155         return map;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Constructor for a new device.
2160  */
2161 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2162 {
2163         struct mapped_device *md;
2164
2165         md = alloc_dev(minor);
2166         if (!md)
2167                 return -ENXIO;
2168
2169         dm_sysfs_init(md);
2170
2171         *result = md;
2172         return 0;
2173 }
2174
2175 /*
2176  * Functions to manage md->type.
2177  * All are required to hold md->type_lock.
2178  */
2179 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2180 {
2181         mutex_lock(&md->type_lock);
2182 }
2183
2184 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         mutex_unlock(&md->type_lock);
2187 }
2188
2189 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2190 {
2191         md->type = type;
2192 }
2193
2194 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2195 {
2196         return md->type;
2197 }
2198
2199 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2200 {
2201         return md->immutable_target_type;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2206  */
2207 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2208 {
2209         struct request_queue *q = NULL;
2210
2211         if (md->queue->elevator)
2212                 return 1;
2213
2214         /* Fully initialize the queue */
2215         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2216         if (!q)
2217                 return 0;
2218
2219         md->queue = q;
2220         dm_init_md_queue(md);
2221         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2222         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2223         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2224
2225         elv_register_queue(md->queue);
2226
2227         return 1;
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Setup the DM device's queue based on md's type
2232  */
2233 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2234 {
2235         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2236             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2237                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2238                 return -EINVAL;
2239         }
2240
2241         return 0;
2242 }
2243
2244 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2245 {
2246         struct mapped_device *md;
2247         unsigned minor = MINOR(dev);
2248
2249         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2250                 return NULL;
2251
2252         spin_lock(&_minor_lock);
2253
2254         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2255         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2256                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2257                    dm_deleting_md(md) ||
2258                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2259                 md = NULL;
2260                 goto out;
2261         }
2262
2263 out:
2264         spin_unlock(&_minor_lock);
2265
2266         return md;
2267 }
2268
2269 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2270 {
2271         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2272
2273         if (md)
2274                 dm_get(md);
2275
2276         return md;
2277 }
2278 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2279
2280 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2281 {
2282         return md->interface_ptr;
2283 }
2284
2285 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2286 {
2287         md->interface_ptr = ptr;
2288 }
2289
2290 void dm_get(struct mapped_device *md)
2291 {
2292         atomic_inc(&md->holders);
2293         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2294 }
2295
2296 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2297 {
2298         return md->name;
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2301
2302 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2303 {
2304         struct dm_table *map;
2305
2306         might_sleep();
2307
2308         spin_lock(&_minor_lock);
2309         map = dm_get_live_table(md);
2310         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2311         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2312         spin_unlock(&_minor_lock);
2313
2314         if (!dm_suspended_md(md)) {
2315                 dm_table_presuspend_targets(map);
2316                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2317         }
2318
2319         /*
2320          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2321          * for example.  Wait for all references to disappear.
2322          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2323          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2324          */
2325         if (wait)
2326                 while (atomic_read(&md->holders))
2327                         msleep(1);
2328         else if (atomic_read(&md->holders))
2329                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2330                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2331
2332         dm_sysfs_exit(md);
2333         dm_table_put(map);
2334         dm_table_destroy(__unbind(md));
2335         free_dev(md);
2336 }
2337
2338 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2339 {
2340         __dm_destroy(md, true);
2341 }
2342
2343 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2344 {
2345         __dm_destroy(md, false);
2346 }
2347
2348 void dm_put(struct mapped_device *md)
2349 {
2350         atomic_dec(&md->holders);
2351 }
2352 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2353
2354 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2355 {
2356         int r = 0;
2357         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2358
2359         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2360
2361         while (1) {
2362                 set_current_state(interruptible);
2363
2364                 if (!md_in_flight(md))
2365                         break;
2366
2367                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2368                     signal_pending(current)) {
2369                         r = -EINTR;
2370                         break;
2371                 }
2372
2373                 io_schedule();
2374         }
2375         set_current_state(TASK_RUNNING);
2376
2377         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2378
2379         return r;
2380 }
2381
2382 /*
2383  * Process the deferred bios
2384  */
2385 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2386 {
2387         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2388                                                 work);
2389         struct bio *c;
2390
2391         down_read(&md->io_lock);
2392
2393         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2394                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2395                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2396                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2397
2398                 if (!c)
2399                         break;
2400
2401                 up_read(&md->io_lock);
2402
2403                 if (dm_request_based(md))
2404                         generic_make_request(c);
2405                 else
2406                         __split_and_process_bio(md, c);
2407
2408                 down_read(&md->io_lock);
2409         }
2410
2411         up_read(&md->io_lock);
2412 }
2413
2414 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2415 {
2416         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2417         smp_mb__after_clear_bit();
2418         queue_work(md->wq, &md->work);
2419 }
2420
2421 /*
2422  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2423  */
2424 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2425 {
2426         struct dm_table *live_map, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2427         struct queue_limits limits;
2428         int r;
2429
2430         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2431
2432         /* device must be suspended */
2433         if (!dm_suspended_md(md))
2434                 goto out;
2435
2436         /*
2437          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2438          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2439          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2440          * reappear.
2441          */
2442         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2443                 live_map = dm_get_live_table(md);
2444                 if (live_map)
2445                         limits = md->queue->limits;
2446                 dm_table_put(live_map);
2447         }
2448
2449         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2450         if (r) {
2451                 map = ERR_PTR(r);
2452                 goto out;
2453         }
2454
2455         map = __bind(md, table, &limits);
2456
2457 out:
2458         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2459         return map;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2464  * device.
2465  */
2466 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2467 {
2468         int r;
2469
2470         WARN_ON(md->frozen_sb);
2471
2472         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2473         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2474                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2475                 md->frozen_sb = NULL;
2476                 return r;
2477         }
2478
2479         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2480
2481         return 0;
2482 }
2483
2484 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2485 {
2486         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2487                 return;
2488
2489         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2490         md->frozen_sb = NULL;
2491         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2492 }
2493
2494 /*
2495  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2496  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2497  * the background.  Before the table can be swapped with
2498  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2499  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2500  */
2501 /*
2502  * Suspend mechanism in request-based dm.
2503  *
2504  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2505  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2506  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2507  *
2508  * To abort suspend, start the request_queue.
2509  */
2510 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2511 {
2512         struct dm_table *map = NULL;
2513         int r = 0;
2514         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2515         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2516
2517         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2518
2519         if (dm_suspended_md(md)) {
2520                 r = -EINVAL;
2521                 goto out_unlock;
2522         }
2523
2524         map = dm_get_live_table(md);
2525
2526         /*
2527          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2528          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2529          */
2530         if (noflush)
2531                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2532
2533         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2534         dm_table_presuspend_targets(map);
2535
2536         /*
2537          * Flush I/O to the device.
2538          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2539          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2540          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2541          */
2542         if (!noflush && do_lockfs) {
2543                 r = lock_fs(md);
2544                 if (r)
2545                         goto out;
2546         }
2547
2548         /*
2549          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2550          * to target drivers i.e. no one may be executing
2551          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2552          * dm_wq_work.
2553          *
2554          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2555          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2556          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2557          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2558          * flush_workqueue(md->wq).
2559          */
2560         down_write(&md->io_lock);
2561         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2562         up_write(&md->io_lock);
2563
2564         /*
2565          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2566          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2567          */
2568         if (dm_request_based(md))
2569                 stop_queue(md->queue);
2570
2571         flush_workqueue(md->wq);
2572
2573         /*
2574          * At this point no more requests are entering target request routines.
2575          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2576          * to finish.
2577          */
2578         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2579
2580         down_write(&md->io_lock);
2581         if (noflush)
2582                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2583         up_write(&md->io_lock);
2584
2585         /* were we interrupted ? */
2586         if (r < 0) {
2587                 dm_queue_flush(md);
2588
2589                 if (dm_request_based(md))
2590                         start_queue(md->queue);
2591
2592                 unlock_fs(md);
2593                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2594         }
2595
2596         /*
2597          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2598          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2599          * requests are being added to md->deferred list.
2600          */
2601
2602         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2603
2604         dm_table_postsuspend_targets(map);
2605
2606 out:
2607         dm_table_put(map);
2608
2609 out_unlock:
2610         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2611         return r;
2612 }
2613
2614 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2615 {
2616         int r = -EINVAL;
2617         struct dm_table *map = NULL;
2618
2619         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2620         if (!dm_suspended_md(md))
2621                 goto out;
2622
2623         map = dm_get_live_table(md);
2624         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2625                 goto out;
2626
2627         r = dm_table_resume_targets(map);
2628         if (r)
2629                 goto out;
2630
2631         dm_queue_flush(md);
2632
2633         /*
2634          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2635          * so that mapping of targets can work correctly.
2636          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2637          */
2638         if (dm_request_based(md))
2639                 start_queue(md->queue);
2640
2641         unlock_fs(md);
2642
2643         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2644
2645         r = 0;
2646 out:
2647         dm_table_put(map);
2648         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2649
2650         return r;
2651 }
2652
2653 /*-----------------------------------------------------------------
2654  * Event notification.
2655  *---------------------------------------------------------------*/
2656 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2657                        unsigned cookie)
2658 {
2659         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2660         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2661
2662         if (!cookie)
2663                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2664         else {
2665                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2666                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2667                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2668                                           action, envp);
2669         }
2670 }
2671
2672 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2673 {
2674         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2675 }
2676
2677 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2678 {
2679         return atomic_read(&md->event_nr);
2680 }
2681
2682 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2683 {
2684         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2685                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2686 }
2687
2688 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2689 {
2690         unsigned long flags;
2691
2692         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2693         list_add(elist, &md->uevent_list);
2694         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2699  * count on 'md'.
2700  */
2701 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2702 {
2703         return md->disk;
2704 }
2705
2706 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2707 {
2708         return &md->kobj;
2709 }
2710
2711 /*
2712  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2713  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2714  */
2715 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2716 {
2717         struct mapped_device *md;
2718
2719         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2720         if (&md->kobj != kobj)
2721                 return NULL;
2722
2723         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2724             dm_deleting_md(md))
2725                 return NULL;
2726
2727         dm_get(md);
2728         return md;
2729 }
2730
2731 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2732 {
2733         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2734 }
2735
2736 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2737 {
2738         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2739 }
2740 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2741
2742 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2743 {
2744         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2747
2748 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity)
2749 {
2750         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2751         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2752
2753         if (!pools)
2754                 return NULL;
2755
2756         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2757                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2758                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2759         if (!pools->io_pool)
2760                 goto free_pools_and_out;
2761
2762         pools->tio_pool = NULL;
2763         if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2764                 pools->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2765                 if (!pools->tio_pool)
2766                         goto free_io_pool_and_out;
2767         }
2768
2769         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2770                 bioset_create(pool_size,
2771                               offsetof(struct dm_target_io, clone)) :
2772                 bioset_create(pool_size,
2773                               offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone));
2774         if (!pools->bs)
2775                 goto free_tio_pool_and_out;
2776
2777         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2778                 goto free_bioset_and_out;
2779
2780         return pools;
2781
2782 free_bioset_and_out:
2783         bioset_free(pools->bs);
2784
2785 free_tio_pool_and_out:
2786         if (pools->tio_pool)
2787                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2788
2789 free_io_pool_and_out:
2790         mempool_destroy(pools->io_pool);
2791
2792 free_pools_and_out:
2793         kfree(pools);
2794
2795         return NULL;
2796 }
2797
2798 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2799 {
2800         if (!pools)
2801                 return;
2802
2803         if (pools->io_pool)
2804                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2805
2806         if (pools->tio_pool)
2807                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2808
2809         if (pools->bs)
2810                 bioset_free(pools->bs);
2811
2812         kfree(pools);
2813 }
2814
2815 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2816         .open = dm_blk_open,
2817         .release = dm_blk_close,
2818         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2819         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2820         .owner = THIS_MODULE
2821 };
2822
2823 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2824
2825 /*
2826  * module hooks
2827  */
2828 module_init(dm_init);
2829 module_exit(dm_exit);
2830
2831 module_param(major, uint, 0);
2832 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2833 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2834 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2835 MODULE_LICENSE("GPL");