SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - drivers/md/dm-raid1.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003 Sistina Software Limited.
   3  *
   4  * This file is released under the GPL.
   5  */
   6
   7 #include "dm.h"
   8 #include "dm-bio-list.h"
   9 #include "dm-io.h"
  10 #include "dm-log.h"
  11 #include "kcopyd.h"
  12
  13 #include <linux/ctype.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/mempool.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/pagemap.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/time.h>
  20 #include <linux/vmalloc.h>
  21 #include <linux/workqueue.h>
  22
  23 static struct workqueue_struct *_kmirrord_wq;
  24 static struct work_struct _kmirrord_work;
  25
  26 static inline void wake(void)
  27 {
  28         queue_work(_kmirrord_wq, &_kmirrord_work);
  29 }
  30
  31 /*-----------------------------------------------------------------
  32  * Region hash
  33  *
  34  * The mirror splits itself up into discrete regions.  Each
  35  * region can be in one of three states: clean, dirty,
  36  * nosync.  There is no need to put clean regions in the hash.
  37  *
  38  * In addition to being present in the hash table a region _may_
  39  * be present on one of three lists.
  40  *
  41  *   clean_regions: Regions on this list have no io pending to
  42  *   them, they are in sync, we are no longer interested in them,
  43  *   they are dull.  rh_update_states() will remove them from the
  44  *   hash table.
  45  *
  46  *   quiesced_regions: These regions have been spun down, ready
  47  *   for recovery.  rh_recovery_start() will remove regions from
  48  *   this list and hand them to kmirrord, which will schedule the
  49  *   recovery io with kcopyd.
  50  *
  51  *   recovered_regions: Regions that kcopyd has successfully
  52  *   recovered.  rh_update_states() will now schedule any delayed
  53  *   io, up the recovery_count, and remove the region from the
  54  *   hash.
  55  *
  56  * There are 2 locks:
  57  *   A rw spin lock 'hash_lock' protects just the hash table,
  58  *   this is never held in write mode from interrupt context,
  59  *   which I believe means that we only have to disable irqs when
  60  *   doing a write lock.
  61  *
  62  *   An ordinary spin lock 'region_lock' that protects the three
  63  *   lists in the region_hash, with the 'state', 'list' and
  64  *   'bhs_delayed' fields of the regions.  This is used from irq
  65  *   context, so all other uses will have to suspend local irqs.
  66  *---------------------------------------------------------------*/
  67 struct mirror_set;
  68 struct region_hash {
  69         struct mirror_set *ms;
  70         uint32_t region_size;
  71         unsigned region_shift;
  72
  73         /* holds persistent region state */
  74         struct dirty_log *log;
  75
  76         /* hash table */
  77         rwlock_t hash_lock;
  78         mempool_t *region_pool;
  79         unsigned int mask;
  80         unsigned int nr_buckets;
  81         struct list_head *buckets;
  82
  83         spinlock_t region_lock;
  84         struct semaphore recovery_count;
  85         struct list_head clean_regions;
  86         struct list_head quiesced_regions;
  87         struct list_head recovered_regions;
  88 };
  89
  90 enum {
  91         RH_CLEAN,
  92         RH_DIRTY,
  93         RH_NOSYNC,
  94         RH_RECOVERING
  95 };
  96
  97 struct region {
  98         struct region_hash *rh; /* FIXME: can we get rid of this ? */
  99         region_t key;
 100         int state;
 101
 102         struct list_head hash_list;
 103         struct list_head list;
 104
 105         atomic_t pending;
 106         struct bio_list delayed_bios;
 107 };
 108
 109 /*
 110  * Conversion fns
 111  */
 112 static inline region_t bio_to_region(struct region_hash *rh, struct bio *bio)
 113 {
 114         return bio->bi_sector >> rh->region_shift;
 115 }
 116
 117 static inline sector_t region_to_sector(struct region_hash *rh, region_t region)
 118 {
 119         return region << rh->region_shift;
 120 }
 121
 122 /* FIXME move this */
 123 static void queue_bio(struct mirror_set *ms, struct bio *bio, int rw);
 124
 125 #define MIN_REGIONS 64
 126 #define MAX_RECOVERY 1
 127 static int rh_init(struct region_hash *rh, struct mirror_set *ms,
 128                    struct dirty_log *log, uint32_t region_size,
 129                    region_t nr_regions)
 130 {
 131         unsigned int nr_buckets, max_buckets;
 132         size_t i;
 133
 134         /*
 135          * Calculate a suitable number of buckets for our hash
 136          * table.
 137          */
 138         max_buckets = nr_regions >> 6;
 139         for (nr_buckets = 128u; nr_buckets < max_buckets; nr_buckets <<= 1)
 140                 ;
 141         nr_buckets >>= 1;
 142
 143         rh->ms = ms;
 144         rh->log = log;
 145         rh->region_size = region_size;
 146         rh->region_shift = ffs(region_size) - 1;
 147         rwlock_init(&rh->hash_lock);
 148         rh->mask = nr_buckets - 1;
 149         rh->nr_buckets = nr_buckets;
 150
 151         rh->buckets = vmalloc(nr_buckets * sizeof(*rh->buckets));
 152         if (!rh->buckets) {
 153                 DMERR("unable to allocate region hash memory");
 154                 return -ENOMEM;
 155         }
 156
 157         for (i = 0; i < nr_buckets; i++)
 158                 INIT_LIST_HEAD(rh->buckets + i);
 159
 160         spin_lock_init(&rh->region_lock);
 161         sema_init(&rh->recovery_count, 0);
 162         INIT_LIST_HEAD(&rh->clean_regions);
 163         INIT_LIST_HEAD(&rh->quiesced_regions);
 164         INIT_LIST_HEAD(&rh->recovered_regions);
 165
 166         rh->region_pool = mempool_create_kmalloc_pool(MIN_REGIONS,
 167                                                       sizeof(struct region));
 168         if (!rh->region_pool) {
 169                 vfree(rh->buckets);
 170                 rh->buckets = NULL;
 171                 return -ENOMEM;
 172         }
 173
 174         return 0;
 175 }
 176
 177 static void rh_exit(struct region_hash *rh)
 178 {
 179         unsigned int h;
 180         struct region *reg, *nreg;
 181
 182         BUG_ON(!list_empty(&rh->quiesced_regions));
 183         for (h = 0; h < rh->nr_buckets; h++) {
 184                 list_for_each_entry_safe(reg, nreg, rh->buckets + h, hash_list) {
 185                         BUG_ON(atomic_read(&reg->pending));
 186                         mempool_free(reg, rh->region_pool);
 187                 }
 188         }
 189
 190         if (rh->log)
 191                 dm_destroy_dirty_log(rh->log);
 192         if (rh->region_pool)
 193                 mempool_destroy(rh->region_pool);
 194         vfree(rh->buckets);
 195 }
 196
 197 #define RH_HASH_MULT 2654435387U
 198
 199 static inline unsigned int rh_hash(struct region_hash *rh, region_t region)
 200 {
 201         return (unsigned int) ((region * RH_HASH_MULT) >> 12) & rh->mask;
 202 }
 203
 204 static struct region *__rh_lookup(struct region_hash *rh, region_t region)
 205 {
 206         struct region *reg;
 207
 208         list_for_each_entry (reg, rh->buckets + rh_hash(rh, region), hash_list)
 209                 if (reg->key == region)
 210                         return reg;
 211
 212         return NULL;
 213 }
 214
 215 static void __rh_insert(struct region_hash *rh, struct region *reg)
 216 {
 217         unsigned int h = rh_hash(rh, reg->key);
 218         list_add(&reg->hash_list, rh->buckets + h);
 219 }
 220
 221 static struct region *__rh_alloc(struct region_hash *rh, region_t region)
 222 {
 223         struct region *reg, *nreg;
 224
 225         read_unlock(&rh->hash_lock);
 226         nreg = mempool_alloc(rh->region_pool, GFP_NOIO);
 227         nreg->state = rh->log->type->in_sync(rh->log, region, 1) ?
 228                 RH_CLEAN : RH_NOSYNC;
 229         nreg->rh = rh;
 230         nreg->key = region;
 231
 232         INIT_LIST_HEAD(&nreg->list);
 233
 234         atomic_set(&nreg->pending, 0);
 235         bio_list_init(&nreg->delayed_bios);
 236         write_lock_irq(&rh->hash_lock);
 237
 238         reg = __rh_lookup(rh, region);
 239         if (reg)
 240                 /* we lost the race */
 241                 mempool_free(nreg, rh->region_pool);
 242
 243         else {
 244                 __rh_insert(rh, nreg);
 245                 if (nreg->state == RH_CLEAN) {
 246                         spin_lock(&rh->region_lock);
 247                         list_add(&nreg->list, &rh->clean_regions);
 248                         spin_unlock(&rh->region_lock);
 249                 }
 250                 reg = nreg;
 251         }
 252         write_unlock_irq(&rh->hash_lock);
 253         read_lock(&rh->hash_lock);
 254
 255         return reg;
 256 }
 257
 258 static inline struct region *__rh_find(struct region_hash *rh, region_t region)
 259 {
 260         struct region *reg;
 261
 262         reg = __rh_lookup(rh, region);
 263         if (!reg)
 264                 reg = __rh_alloc(rh, region);
 265
 266         return reg;
 267 }
 268
 269 static int rh_state(struct region_hash *rh, region_t region, int may_block)
 270 {
 271         int r;
 272         struct region *reg;
 273
 274         read_lock(&rh->hash_lock);
 275         reg = __rh_lookup(rh, region);
 276         read_unlock(&rh->hash_lock);
 277
 278         if (reg)
 279                 return reg->state;
 280
 281         /*
 282          * The region wasn't in the hash, so we fall back to the
 283          * dirty log.
 284          */
 285         r = rh->log->type->in_sync(rh->log, region, may_block);
 286
 287         /*
 288          * Any error from the dirty log (eg. -EWOULDBLOCK) gets
 289          * taken as a RH_NOSYNC
 290          */
 291         return r == 1 ? RH_CLEAN : RH_NOSYNC;
 292 }
 293
 294 static inline int rh_in_sync(struct region_hash *rh,
 295                              region_t region, int may_block)
 296 {
 297         int state = rh_state(rh, region, may_block);
 298         return state == RH_CLEAN || state == RH_DIRTY;
 299 }
 300
 301 static void dispatch_bios(struct mirror_set *ms, struct bio_list *bio_list)
 302 {
 303         struct bio *bio;
 304
 305         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
 306                 queue_bio(ms, bio, WRITE);
 307         }
 308 }
 309
 310 static void rh_update_states(struct region_hash *rh)
 311 {
 312         struct region *reg, *next;
 313
 314         LIST_HEAD(clean);
 315         LIST_HEAD(recovered);
 316
 317         /*
 318          * Quickly grab the lists.
 319          */
 320         write_lock_irq(&rh->hash_lock);
 321         spin_lock(&rh->region_lock);
 322         if (!list_empty(&rh->clean_regions)) {
 323                 list_splice(&rh->clean_regions, &clean);
 324                 INIT_LIST_HEAD(&rh->clean_regions);
 325
 326                 list_for_each_entry (reg, &clean, list) {
 327                         rh->log->type->clear_region(rh->log, reg->key);
 328                         list_del(&reg->hash_list);
 329                 }
 330         }
 331
 332         if (!list_empty(&rh->recovered_regions)) {
 333                 list_splice(&rh->recovered_regions, &recovered);
 334                 INIT_LIST_HEAD(&rh->recovered_regions);
 335
 336                 list_for_each_entry (reg, &recovered, list)
 337                         list_del(&reg->hash_list);
 338         }
 339         spin_unlock(&rh->region_lock);
 340         write_unlock_irq(&rh->hash_lock);
 341
 342         /*
 343          * All the regions on the recovered and clean lists have
 344          * now been pulled out of the system, so no need to do
 345          * any more locking.
 346          */
 347         list_for_each_entry_safe (reg, next, &recovered, list) {
 348                 rh->log->type->clear_region(rh->log, reg->key);
 349                 rh->log->type->complete_resync_work(rh->log, reg->key, 1);
 350                 dispatch_bios(rh->ms, &reg->delayed_bios);
 351                 up(&rh->recovery_count);
 352                 mempool_free(reg, rh->region_pool);
 353         }
 354
 355         if (!list_empty(&recovered))
 356                 rh->log->type->flush(rh->log);
 357
 358         list_for_each_entry_safe (reg, next, &clean, list)
 359                 mempool_free(reg, rh->region_pool);
 360 }
 361
 362 static void rh_inc(struct region_hash *rh, region_t region)
 363 {
 364         struct region *reg;
 365
 366         read_lock(&rh->hash_lock);
 367         reg = __rh_find(rh, region);
 368
 369         spin_lock_irq(&rh->region_lock);
 370         atomic_inc(&reg->pending);
 371
 372         if (reg->state == RH_CLEAN) {
 373                 reg->state = RH_DIRTY;
 374                 list_del_init(&reg->list);      /* take off the clean list */
 375                 spin_unlock_irq(&rh->region_lock);
 376
 377                 rh->log->type->mark_region(rh->log, reg->key);
 378         } else
 379                 spin_unlock_irq(&rh->region_lock);
 380
 381
 382         read_unlock(&rh->hash_lock);
 383 }
 384
 385 static void rh_inc_pending(struct region_hash *rh, struct bio_list *bios)
 386 {
 387         struct bio *bio;
 388
 389         for (bio = bios->head; bio; bio = bio->bi_next)
 390                 rh_inc(rh, bio_to_region(rh, bio));
 391 }
 392
 393 static void rh_dec(struct region_hash *rh, region_t region)
 394 {
 395         unsigned long flags;
 396         struct region *reg;
 397         int should_wake = 0;
 398
 399         read_lock(&rh->hash_lock);
 400         reg = __rh_lookup(rh, region);
 401         read_unlock(&rh->hash_lock);
 402
 403         spin_lock_irqsave(&rh->region_lock, flags);
 404         if (atomic_dec_and_test(&reg->pending)) {
 405                 if (reg->state == RH_RECOVERING) {
 406                         list_add_tail(&reg->list, &rh->quiesced_regions);
 407                 } else {
 408                         reg->state = RH_CLEAN;
 409                         list_add(&reg->list, &rh->clean_regions);
 410                 }
 411                 should_wake = 1;
 412         }
 413         spin_unlock_irqrestore(&rh->region_lock, flags);
 414
 415         if (should_wake)
 416                 wake();
 417 }
 418
 419 /*
 420  * Starts quiescing a region in preparation for recovery.
 421  */
 422 static int __rh_recovery_prepare(struct region_hash *rh)
 423 {
 424         int r;
 425         struct region *reg;
 426         region_t region;
 427
 428         /*
 429          * Ask the dirty log what's next.
 430          */
 431         r = rh->log->type->get_resync_work(rh->log, &region);
 432         if (r <= 0)
 433                 return r;
 434
 435         /*
 436          * Get this region, and start it quiescing by setting the
 437          * recovering flag.
 438          */
 439         read_lock(&rh->hash_lock);
 440         reg = __rh_find(rh, region);
 441         read_unlock(&rh->hash_lock);
 442
 443         spin_lock_irq(&rh->region_lock);
 444         reg->state = RH_RECOVERING;
 445
 446         /* Already quiesced ? */
 447         if (atomic_read(&reg->pending))
 448                 list_del_init(&reg->list);
 449
 450         else {
 451                 list_del_init(&reg->list);
 452                 list_add(&reg->list, &rh->quiesced_regions);
 453         }
 454         spin_unlock_irq(&rh->region_lock);
 455
 456         return 1;
 457 }
 458
 459 static void rh_recovery_prepare(struct region_hash *rh)
 460 {
 461         while (!down_trylock(&rh->recovery_count))
 462                 if (__rh_recovery_prepare(rh) <= 0) {
 463                         up(&rh->recovery_count);
 464                         break;
 465                 }
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Returns any quiesced regions.
 470  */
 471 static struct region *rh_recovery_start(struct region_hash *rh)
 472 {
 473         struct region *reg = NULL;
 474
 475         spin_lock_irq(&rh->region_lock);
 476         if (!list_empty(&rh->quiesced_regions)) {
 477                 reg = list_entry(rh->quiesced_regions.next,
 478                                  struct region, list);
 479                 list_del_init(&reg->list);      /* remove from the quiesced list */
 480         }
 481         spin_unlock_irq(&rh->region_lock);
 482
 483         return reg;
 484 }
 485
 486 /* FIXME: success ignored for now */
 487 static void rh_recovery_end(struct region *reg, int success)
 488 {
 489         struct region_hash *rh = reg->rh;
 490
 491         spin_lock_irq(&rh->region_lock);
 492         list_add(&reg->list, &reg->rh->recovered_regions);
 493         spin_unlock_irq(&rh->region_lock);
 494
 495         wake();
 496 }
 497
 498 static void rh_flush(struct region_hash *rh)
 499 {
 500         rh->log->type->flush(rh->log);
 501 }
 502
 503 static void rh_delay(struct region_hash *rh, struct bio *bio)
 504 {
 505         struct region *reg;
 506
 507         read_lock(&rh->hash_lock);
 508         reg = __rh_find(rh, bio_to_region(rh, bio));
 509         bio_list_add(&reg->delayed_bios, bio);
 510         read_unlock(&rh->hash_lock);
 511 }
 512
 513 static void rh_stop_recovery(struct region_hash *rh)
 514 {
 515         int i;
 516
 517         /* wait for any recovering regions */
 518         for (i = 0; i < MAX_RECOVERY; i++)
 519                 down(&rh->recovery_count);
 520 }
 521
 522 static void rh_start_recovery(struct region_hash *rh)
 523 {
 524         int i;
 525
 526         for (i = 0; i < MAX_RECOVERY; i++)
 527                 up(&rh->recovery_count);
 528
 529         wake();
 530 }
 531
 532 /*-----------------------------------------------------------------
 533  * Mirror set structures.
 534  *---------------------------------------------------------------*/
 535 struct mirror {
 536         atomic_t error_count;
 537         struct dm_dev *dev;
 538         sector_t offset;
 539 };
 540
 541 struct mirror_set {
 542         struct dm_target *ti;
 543         struct list_head list;
 544         struct region_hash rh;
 545         struct kcopyd_client *kcopyd_client;
 546
 547         spinlock_t lock;        /* protects the next two lists */
 548         struct bio_list reads;
 549         struct bio_list writes;
 550
 551         /* recovery */
 552         region_t nr_regions;
 553         int in_sync;
 554
 555         struct mirror *default_mirror;  /* Default mirror */
 556
 557         unsigned int nr_mirrors;
 558         struct mirror mirror[0];
 559 };
 560
 561 /*
 562  * Every mirror should look like this one.
 563  */
 564 #define DEFAULT_MIRROR 0
 565
 566 /*
 567  * This is yucky.  We squirrel the mirror_set struct away inside
 568  * bi_next for write buffers.  This is safe since the bh
 569  * doesn't get submitted to the lower levels of block layer.
 570  */
 571 static struct mirror_set *bio_get_ms(struct bio *bio)
 572 {
 573         return (struct mirror_set *) bio->bi_next;
 574 }
 575
 576 static void bio_set_ms(struct bio *bio, struct mirror_set *ms)
 577 {
 578         bio->bi_next = (struct bio *) ms;
 579 }
 580
 581 /*-----------------------------------------------------------------
 582  * Recovery.
 583  *
 584  * When a mirror is first activated we may find that some regions
 585  * are in the no-sync state.  We have to recover these by
 586  * recopying from the default mirror to all the others.
 587  *---------------------------------------------------------------*/
 588 static void recovery_complete(int read_err, unsigned int write_err,
 589                               void *context)
 590 {
 591         struct region *reg = (struct region *) context;
 592
 593         /* FIXME: better error handling */
 594         rh_recovery_end(reg, read_err || write_err);
 595 }
 596
 597 static int recover(struct mirror_set *ms, struct region *reg)
 598 {
 599         int r;
 600         unsigned int i;
 601         struct io_region from, to[KCOPYD_MAX_REGIONS], *dest;
 602         struct mirror *m;
 603         unsigned long flags = 0;
 604
 605         /* fill in the source */
 606         m = ms->default_mirror;
 607         from.bdev = m->dev->bdev;
 608         from.sector = m->offset + region_to_sector(reg->rh, reg->key);
 609         if (reg->key == (ms->nr_regions - 1)) {
 610                 /*
 611                  * The final region may be smaller than
 612                  * region_size.
 613                  */
 614                 from.count = ms->ti->len & (reg->rh->region_size - 1);
 615                 if (!from.count)
 616                         from.count = reg->rh->region_size;
 617         } else
 618                 from.count = reg->rh->region_size;
 619
 620         /* fill in the destinations */
 621         for (i = 0, dest = to; i < ms->nr_mirrors; i++) {
 622                 if (&ms->mirror[i] == ms->default_mirror)
 623                         continue;
 624
 625                 m = ms->mirror + i;
 626                 dest->bdev = m->dev->bdev;
 627                 dest->sector = m->offset + region_to_sector(reg->rh, reg->key);
 628                 dest->count = from.count;
 629                 dest++;
 630         }
 631
 632         /* hand to kcopyd */
 633         set_bit(KCOPYD_IGNORE_ERROR, &flags);
 634         r = kcopyd_copy(ms->kcopyd_client, &from, ms->nr_mirrors - 1, to, flags,
 635                         recovery_complete, reg);
 636
 637         return r;
 638 }
 639
 640 static void do_recovery(struct mirror_set *ms)
 641 {
 642         int r;
 643         struct region *reg;
 644         struct dirty_log *log = ms->rh.log;
 645
 646         /*
 647          * Start quiescing some regions.
 648          */
 649         rh_recovery_prepare(&ms->rh);
 650
 651         /*
 652          * Copy any already quiesced regions.
 653          */
 654         while ((reg = rh_recovery_start(&ms->rh))) {
 655                 r = recover(ms, reg);
 656                 if (r)
 657                         rh_recovery_end(reg, 0);
 658         }
 659
 660         /*
 661          * Update the in sync flag.
 662          */
 663         if (!ms->in_sync &&
 664             (log->type->get_sync_count(log) == ms->nr_regions)) {
 665                 /* the sync is complete */
 666                 dm_table_event(ms->ti->table);
 667                 ms->in_sync = 1;
 668         }
 669 }
 670
 671 /*-----------------------------------------------------------------
 672  * Reads
 673  *---------------------------------------------------------------*/
 674 static struct mirror *choose_mirror(struct mirror_set *ms, sector_t sector)
 675 {
 676         /* FIXME: add read balancing */
 677         return ms->default_mirror;
 678 }
 679
 680 /*
 681  * remap a buffer to a particular mirror.
 682  */
 683 static void map_bio(struct mirror_set *ms, struct mirror *m, struct bio *bio)
 684 {
 685         bio->bi_bdev = m->dev->bdev;
 686         bio->bi_sector = m->offset + (bio->bi_sector - ms->ti->begin);
 687 }
 688
 689 static void do_reads(struct mirror_set *ms, struct bio_list *reads)
 690 {
 691         region_t region;
 692         struct bio *bio;
 693         struct mirror *m;
 694
 695         while ((bio = bio_list_pop(reads))) {
 696                 region = bio_to_region(&ms->rh, bio);
 697
 698                 /*
 699                  * We can only read balance if the region is in sync.
 700                  */
 701                 if (rh_in_sync(&ms->rh, region, 0))
 702                         m = choose_mirror(ms, bio->bi_sector);
 703                 else
 704                         m = ms->default_mirror;
 705
 706                 map_bio(ms, m, bio);
 707                 generic_make_request(bio);
 708         }
 709 }
 710
 711 /*-----------------------------------------------------------------
 712  * Writes.
 713  *
 714  * We do different things with the write io depending on the
 715  * state of the region that it's in:
 716  *
 717  * SYNC:        increment pending, use kcopyd to write to *all* mirrors
 718  * RECOVERING:  delay the io until recovery completes
 719  * NOSYNC:      increment pending, just write to the default mirror
 720  *---------------------------------------------------------------*/
 721 static void write_callback(unsigned long error, void *context)
 722 {
 723         unsigned int i;
 724         int uptodate = 1;
 725         struct bio *bio = (struct bio *) context;
 726         struct mirror_set *ms;
 727
 728         ms = bio_get_ms(bio);
 729         bio_set_ms(bio, NULL);
 730
 731         /*
 732          * NOTE: We don't decrement the pending count here,
 733          * instead it is done by the targets endio function.
 734          * This way we handle both writes to SYNC and NOSYNC
 735          * regions with the same code.
 736          */
 737
 738         if (error) {
 739                 /*
 740                  * only error the io if all mirrors failed.
 741                  * FIXME: bogus
 742                  */
 743                 uptodate = 0;
 744                 for (i = 0; i < ms->nr_mirrors; i++)
 745                         if (!test_bit(i, &error)) {
 746                                 uptodate = 1;
 747                                 break;
 748                         }
 749         }
 750         bio_endio(bio, bio->bi_size, 0);
 751 }
 752
 753 static void do_write(struct mirror_set *ms, struct bio *bio)
 754 {
 755         unsigned int i;
 756         struct io_region io[KCOPYD_MAX_REGIONS+1];
 757         struct mirror *m;
 758
 759         for (i = 0; i < ms->nr_mirrors; i++) {
 760                 m = ms->mirror + i;
 761
 762                 io[i].bdev = m->dev->bdev;
 763                 io[i].sector = m->offset + (bio->bi_sector - ms->ti->begin);
 764                 io[i].count = bio->bi_size >> 9;
 765         }
 766
 767         bio_set_ms(bio, ms);
 768         dm_io_async_bvec(ms->nr_mirrors, io, WRITE,
 769                          bio->bi_io_vec + bio->bi_idx,
 770                          write_callback, bio);
 771 }
 772
 773 static void do_writes(struct mirror_set *ms, struct bio_list *writes)
 774 {
 775         int state;
 776         struct bio *bio;
 777         struct bio_list sync, nosync, recover, *this_list = NULL;
 778
 779         if (!writes->head)
 780                 return;
 781
 782         /*
 783          * Classify each write.
 784          */
 785         bio_list_init(&sync);
 786         bio_list_init(&nosync);
 787         bio_list_init(&recover);
 788
 789         while ((bio = bio_list_pop(writes))) {
 790                 state = rh_state(&ms->rh, bio_to_region(&ms->rh, bio), 1);
 791                 switch (state) {
 792                 case RH_CLEAN:
 793                 case RH_DIRTY:
 794                         this_list = &sync;
 795                         break;
 796
 797                 case RH_NOSYNC:
 798                         this_list = &nosync;
 799                         break;
 800
 801                 case RH_RECOVERING:
 802                         this_list = &recover;
 803                         break;
 804                 }
 805
 806                 bio_list_add(this_list, bio);
 807         }
 808
 809         /*
 810          * Increment the pending counts for any regions that will
 811          * be written to (writes to recover regions are going to
 812          * be delayed).
 813          */
 814         rh_inc_pending(&ms->rh, &sync);
 815         rh_inc_pending(&ms->rh, &nosync);
 816         rh_flush(&ms->rh);
 817
 818         /*
 819          * Dispatch io.
 820          */
 821         while ((bio = bio_list_pop(&sync)))
 822                 do_write(ms, bio);
 823
 824         while ((bio = bio_list_pop(&recover)))
 825                 rh_delay(&ms->rh, bio);
 826
 827         while ((bio = bio_list_pop(&nosync))) {
 828                 map_bio(ms, ms->default_mirror, bio);
 829                 generic_make_request(bio);
 830         }
 831 }
 832
 833 /*-----------------------------------------------------------------
 834  * kmirrord
 835  *---------------------------------------------------------------*/
 836 static LIST_HEAD(_mirror_sets);
 837 static DECLARE_RWSEM(_mirror_sets_lock);
 838
 839 static void do_mirror(struct mirror_set *ms)
 840 {
 841         struct bio_list reads, writes;
 842
 843         spin_lock(&ms->lock);
 844         reads = ms->reads;
 845         writes = ms->writes;
 846         bio_list_init(&ms->reads);
 847         bio_list_init(&ms->writes);
 848         spin_unlock(&ms->lock);
 849
 850         rh_update_states(&ms->rh);
 851         do_recovery(ms);
 852         do_reads(ms, &reads);
 853         do_writes(ms, &writes);
 854 }
 855
 856 static void do_work(void *ignored)
 857 {
 858         struct mirror_set *ms;
 859
 860         down_read(&_mirror_sets_lock);
 861         list_for_each_entry (ms, &_mirror_sets, list)
 862                 do_mirror(ms);
 863         up_read(&_mirror_sets_lock);
 864 }
 865
 866 /*-----------------------------------------------------------------
 867  * Target functions
 868  *---------------------------------------------------------------*/
 869 static struct mirror_set *alloc_context(unsigned int nr_mirrors,
 870                                         uint32_t region_size,
 871                                         struct dm_target *ti,
 872                                         struct dirty_log *dl)
 873 {
 874         size_t len;
 875         struct mirror_set *ms = NULL;
 876
 877         if (array_too_big(sizeof(*ms), sizeof(ms->mirror[0]), nr_mirrors))
 878                 return NULL;
 879
 880         len = sizeof(*ms) + (sizeof(ms->mirror[0]) * nr_mirrors);
 881
 882         ms = kmalloc(len, GFP_KERNEL);
 883         if (!ms) {
 884                 ti->error = "dm-mirror: Cannot allocate mirror context";
 885                 return NULL;
 886         }
 887
 888         memset(ms, 0, len);
 889         spin_lock_init(&ms->lock);
 890
 891         ms->ti = ti;
 892         ms->nr_mirrors = nr_mirrors;
 893         ms->nr_regions = dm_sector_div_up(ti->len, region_size);
 894         ms->in_sync = 0;
 895         ms->default_mirror = &ms->mirror[DEFAULT_MIRROR];
 896
 897         if (rh_init(&ms->rh, ms, dl, region_size, ms->nr_regions)) {
 898                 ti->error = "dm-mirror: Error creating dirty region hash";
 899                 kfree(ms);
 900                 return NULL;
 901         }
 902
 903         return ms;
 904 }
 905
 906 static void free_context(struct mirror_set *ms, struct dm_target *ti,
 907                          unsigned int m)
 908 {
 909         while (m--)
 910                 dm_put_device(ti, ms->mirror[m].dev);
 911
 912         rh_exit(&ms->rh);
 913         kfree(ms);
 914 }
 915
 916 static inline int _check_region_size(struct dm_target *ti, uint32_t size)
 917 {
 918         return !(size % (PAGE_SIZE >> 9) || (size & (size - 1)) ||
 919                  size > ti->len);
 920 }
 921
 922 static int get_mirror(struct mirror_set *ms, struct dm_target *ti,
 923                       unsigned int mirror, char **argv)
 924 {
 925         sector_t offset;
 926
 927         if (sscanf(argv[1], SECTOR_FORMAT, &offset) != 1) {
 928                 ti->error = "dm-mirror: Invalid offset";
 929                 return -EINVAL;
 930         }
 931
 932         if (dm_get_device(ti, argv[0], offset, ti->len,
 933                           dm_table_get_mode(ti->table),
 934                           &ms->mirror[mirror].dev)) {
 935                 ti->error = "dm-mirror: Device lookup failure";
 936                 return -ENXIO;
 937         }
 938
 939         ms->mirror[mirror].offset = offset;
 940
 941         return 0;
 942 }
 943
 944 static int add_mirror_set(struct mirror_set *ms)
 945 {
 946         down_write(&_mirror_sets_lock);
 947         list_add_tail(&ms->list, &_mirror_sets);
 948         up_write(&_mirror_sets_lock);
 949         wake();
 950
 951         return 0;
 952 }
 953
 954 static void del_mirror_set(struct mirror_set *ms)
 955 {
 956         down_write(&_mirror_sets_lock);
 957         list_del(&ms->list);
 958         up_write(&_mirror_sets_lock);
 959 }
 960
 961 /*
 962  * Create dirty log: log_type #log_params <log_params>
 963  */
 964 static struct dirty_log *create_dirty_log(struct dm_target *ti,
 965                                           unsigned int argc, char **argv,
 966                                           unsigned int *args_used)
 967 {
 968         unsigned int param_count;
 969         struct dirty_log *dl;
 970
 971         if (argc < 2) {
 972                 ti->error = "dm-mirror: Insufficient mirror log arguments";
 973                 return NULL;
 974         }
 975
 976         if (sscanf(argv[1], "%u", &param_count) != 1) {
 977                 ti->error = "dm-mirror: Invalid mirror log argument count";
 978                 return NULL;
 979         }
 980
 981         *args_used = 2 + param_count;
 982
 983         if (argc < *args_used) {
 984                 ti->error = "dm-mirror: Insufficient mirror log arguments";
 985                 return NULL;
 986         }
 987
 988         dl = dm_create_dirty_log(argv[0], ti, param_count, argv + 2);
 989         if (!dl) {
 990                 ti->error = "dm-mirror: Error creating mirror dirty log";
 991                 return NULL;
 992         }
 993
 994         if (!_check_region_size(ti, dl->type->get_region_size(dl))) {
 995                 ti->error = "dm-mirror: Invalid region size";
 996                 dm_destroy_dirty_log(dl);
 997                 return NULL;
 998         }
 999
1000         return dl;
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Construct a mirror mapping:
1005  *
1006  * log_type #log_params <log_params>
1007  * #mirrors [mirror_path offset]{2,}
1008  *
1009  * log_type is "core" or "disk"
1010  * #log_params is between 1 and 3
1011  */
1012 #define DM_IO_PAGES 64
1013 static int mirror_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1014 {
1015         int r;
1016         unsigned int nr_mirrors, m, args_used;
1017         struct mirror_set *ms;
1018         struct dirty_log *dl;
1019
1020         dl = create_dirty_log(ti, argc, argv, &args_used);
1021         if (!dl)
1022                 return -EINVAL;
1023
1024         argv += args_used;
1025         argc -= args_used;
1026
1027         if (!argc || sscanf(argv[0], "%u", &nr_mirrors) != 1 ||
1028             nr_mirrors < 2 || nr_mirrors > KCOPYD_MAX_REGIONS + 1) {
1029                 ti->error = "dm-mirror: Invalid number of mirrors";
1030                 dm_destroy_dirty_log(dl);
1031                 return -EINVAL;
1032         }
1033
1034         argv++, argc--;
1035
1036         if (argc != nr_mirrors * 2) {
1037                 ti->error = "dm-mirror: Wrong number of mirror arguments";
1038                 dm_destroy_dirty_log(dl);
1039                 return -EINVAL;
1040         }
1041
1042         ms = alloc_context(nr_mirrors, dl->type->get_region_size(dl), ti, dl);
1043         if (!ms) {
1044                 dm_destroy_dirty_log(dl);
1045                 return -ENOMEM;
1046         }
1047
1048         /* Get the mirror parameter sets */
1049         for (m = 0; m < nr_mirrors; m++) {
1050                 r = get_mirror(ms, ti, m, argv);
1051                 if (r) {
1052                         free_context(ms, ti, m);
1053                         return r;
1054                 }
1055                 argv += 2;
1056                 argc -= 2;
1057         }
1058
1059         ti->private = ms;
1060         ti->split_io = ms->rh.region_size;
1061
1062         r = kcopyd_client_create(DM_IO_PAGES, &ms->kcopyd_client);
1063         if (r) {
1064                 free_context(ms, ti, ms->nr_mirrors);
1065                 return r;
1066         }
1067
1068         add_mirror_set(ms);
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 static void mirror_dtr(struct dm_target *ti)
1073 {
1074         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1075
1076         del_mirror_set(ms);
1077         kcopyd_client_destroy(ms->kcopyd_client);
1078         free_context(ms, ti, ms->nr_mirrors);
1079 }
1080
1081 static void queue_bio(struct mirror_set *ms, struct bio *bio, int rw)
1082 {
1083         int should_wake = 0;
1084         struct bio_list *bl;
1085
1086         bl = (rw == WRITE) ? &ms->writes : &ms->reads;
1087         spin_lock(&ms->lock);
1088         should_wake = !(bl->head);
1089         bio_list_add(bl, bio);
1090         spin_unlock(&ms->lock);
1091
1092         if (should_wake)
1093                 wake();
1094 }
1095
1096 /*
1097  * Mirror mapping function
1098  */
1099 static int mirror_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio,
1100                       union map_info *map_context)
1101 {
1102         int r, rw = bio_rw(bio);
1103         struct mirror *m;
1104         struct mirror_set *ms = ti->private;
1105
1106         map_context->ll = bio->bi_sector >> ms->rh.region_shift;
1107
1108         if (rw == WRITE) {
1109                 queue_bio(ms, bio, rw);
1110                 return 0;
1111         }
1112
1113         r = ms->rh.log->type->in_sync(ms->rh.log,
1114                                       bio_to_region(&ms->rh, bio), 0);
1115         if (r < 0 && r != -EWOULDBLOCK)
1116                 return r;
1117
1118         if (r == -EWOULDBLOCK)  /* FIXME: ugly */
1119                 r = 0;
1120
1121         /*
1122          * We don't want to fast track a recovery just for a read
1123          * ahead.  So we just let it silently fail.
1124          * FIXME: get rid of this.
1125          */
1126         if (!r && rw == READA)
1127                 return -EIO;
1128
1129         if (!r) {
1130                 /* Pass this io over to the daemon */
1131                 queue_bio(ms, bio, rw);
1132                 return 0;
1133         }
1134
1135         m = choose_mirror(ms, bio->bi_sector);
1136         if (!m)
1137                 return -EIO;
1138
1139         map_bio(ms, m, bio);
1140         return 1;
1141 }
1142
1143 static int mirror_end_io(struct dm_target *ti, struct bio *bio,
1144                          int error, union map_info *map_context)
1145 {
1146         int rw = bio_rw(bio);
1147         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1148         region_t region = map_context->ll;
1149
1150         /*
1151          * We need to dec pending if this was a write.
1152          */
1153         if (rw == WRITE)
1154                 rh_dec(&ms->rh, region);
1155
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 static void mirror_postsuspend(struct dm_target *ti)
1160 {
1161         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1162         struct dirty_log *log = ms->rh.log;
1163
1164         rh_stop_recovery(&ms->rh);
1165         if (log->type->suspend && log->type->suspend(log))
1166                 /* FIXME: need better error handling */
1167                 DMWARN("log suspend failed");
1168 }
1169
1170 static void mirror_resume(struct dm_target *ti)
1171 {
1172         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1173         struct dirty_log *log = ms->rh.log;
1174         if (log->type->resume && log->type->resume(log))
1175                 /* FIXME: need better error handling */
1176                 DMWARN("log resume failed");
1177         rh_start_recovery(&ms->rh);
1178 }
1179
1180 static int mirror_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1181                          char *result, unsigned int maxlen)
1182 {
1183         unsigned int m, sz;
1184         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1185
1186         sz = ms->rh.log->type->status(ms->rh.log, type, result, maxlen);
1187
1188         switch (type) {
1189         case STATUSTYPE_INFO:
1190                 DMEMIT("%d ", ms->nr_mirrors);
1191                 for (m = 0; m < ms->nr_mirrors; m++)
1192                         DMEMIT("%s ", ms->mirror[m].dev->name);
1193
1194                 DMEMIT(SECTOR_FORMAT "/" SECTOR_FORMAT,
1195                        ms->rh.log->type->get_sync_count(ms->rh.log),
1196                        ms->nr_regions);
1197                 break;
1198
1199         case STATUSTYPE_TABLE:
1200                 DMEMIT("%d ", ms->nr_mirrors);
1201                 for (m = 0; m < ms->nr_mirrors; m++)
1202                         DMEMIT("%s " SECTOR_FORMAT " ",
1203                                ms->mirror[m].dev->name, ms->mirror[m].offset);
1204         }
1205
1206         return 0;
1207 }
1208
1209 static struct target_type mirror_target = {
1210         .name    = "mirror",
1211         .version = {1, 0, 1},
1212         .module  = THIS_MODULE,
1213         .ctr     = mirror_ctr,
1214         .dtr     = mirror_dtr,
1215         .map     = mirror_map,
1216         .end_io  = mirror_end_io,
1217         .postsuspend = mirror_postsuspend,
1218         .resume  = mirror_resume,
1219         .status  = mirror_status,
1220 };
1221
1222 static int __init dm_mirror_init(void)
1223 {
1224         int r;
1225
1226         r = dm_dirty_log_init();
1227         if (r)
1228                 return r;
1229
1230         _kmirrord_wq = create_singlethread_workqueue("kmirrord");
1231         if (!_kmirrord_wq) {
1232                 DMERR("couldn't start kmirrord");
1233                 dm_dirty_log_exit();
1234                 return r;
1235         }
1236         INIT_WORK(&_kmirrord_work, do_work, NULL);
1237
1238         r = dm_register_target(&mirror_target);
1239         if (r < 0) {
1240                 DMERR("%s: Failed to register mirror target",
1241                       mirror_target.name);
1242                 dm_dirty_log_exit();
1243                 destroy_workqueue(_kmirrord_wq);
1244         }
1245
1246         return r;
1247 }
1248
1249 static void __exit dm_mirror_exit(void)
1250 {
1251         int r;
1252
1253         r = dm_unregister_target(&mirror_target);
1254         if (r < 0)
1255                 DMERR("%s: unregister failed %d", mirror_target.name, r);
1256
1257         destroy_workqueue(_kmirrord_wq);
1258         dm_dirty_log_exit();
1259 }
1260
1261 /* Module hooks */
1262 module_init(dm_mirror_init);
1263 module_exit(dm_mirror_exit);
1264
1265 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " mirror target");
1266 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber");
1267 MODULE_LICENSE("GPL");