dm: enable request based option
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/hdreg.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 /*
28  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
29  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
30  */
31 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
32 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
33
34 static const char *_name = DM_NAME;
35
36 static unsigned int major = 0;
37 static unsigned int _major = 0;
38
39 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
40 /*
41  * For bio-based dm.
42  * One of these is allocated per bio.
43  */
44 struct dm_io {
45         struct mapped_device *md;
46         int error;
47         atomic_t io_count;
48         struct bio *bio;
49         unsigned long start_time;
50 };
51
52 /*
53  * For bio-based dm.
54  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
55  * this will be simplified out one day.
56  */
57 struct dm_target_io {
58         struct dm_io *io;
59         struct dm_target *ti;
60         union map_info info;
61 };
62
63 /*
64  * For request-based dm.
65  * One of these is allocated per request.
66  */
67 struct dm_rq_target_io {
68         struct mapped_device *md;
69         struct dm_target *ti;
70         struct request *orig, clone;
71         int error;
72         union map_info info;
73 };
74
75 /*
76  * For request-based dm.
77  * One of these is allocated per bio.
78  */
79 struct dm_rq_clone_bio_info {
80         struct bio *orig;
81         struct dm_rq_target_io *tio;
82 };
83
84 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
85 {
86         if (bio && bio->bi_private)
87                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
88         return NULL;
89 }
90
91 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
92 {
93         if (rq && rq->end_io_data)
94                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
95         return NULL;
96 }
97 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
98
99 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
100
101 /*
102  * Bits for the md->flags field.
103  */
104 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
105 #define DMF_SUSPENDED 1
106 #define DMF_FROZEN 2
107 #define DMF_FREEING 3
108 #define DMF_DELETING 4
109 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
110 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
111
112 /*
113  * Work processed by per-device workqueue.
114  */
115 struct mapped_device {
116         struct rw_semaphore io_lock;
117         struct mutex suspend_lock;
118         rwlock_t map_lock;
119         atomic_t holders;
120         atomic_t open_count;
121
122         unsigned long flags;
123
124         struct request_queue *queue;
125         struct gendisk *disk;
126         char name[16];
127
128         void *interface_ptr;
129
130         /*
131          * A list of ios that arrived while we were suspended.
132          */
133         atomic_t pending;
134         wait_queue_head_t wait;
135         struct work_struct work;
136         struct bio_list deferred;
137         spinlock_t deferred_lock;
138
139         /*
140          * An error from the barrier request currently being processed.
141          */
142         int barrier_error;
143
144         /*
145          * Processing queue (flush/barriers)
146          */
147         struct workqueue_struct *wq;
148
149         /*
150          * The current mapping.
151          */
152         struct dm_table *map;
153
154         /*
155          * io objects are allocated from here.
156          */
157         mempool_t *io_pool;
158         mempool_t *tio_pool;
159
160         struct bio_set *bs;
161
162         /*
163          * Event handling.
164          */
165         atomic_t event_nr;
166         wait_queue_head_t eventq;
167         atomic_t uevent_seq;
168         struct list_head uevent_list;
169         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
170
171         /*
172          * freeze/thaw support require holding onto a super block
173          */
174         struct super_block *frozen_sb;
175         struct block_device *bdev;
176
177         /* forced geometry settings */
178         struct hd_geometry geometry;
179
180         /* marker of flush suspend for request-based dm */
181         struct request suspend_rq;
182
183         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
184         make_request_fn *saved_make_request_fn;
185
186         /* sysfs handle */
187         struct kobject kobj;
188
189         /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
190         struct bio barrier_bio;
191 };
192
193 /*
194  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
195  */
196 struct dm_md_mempools {
197         mempool_t *io_pool;
198         mempool_t *tio_pool;
199         struct bio_set *bs;
200 };
201
202 #define MIN_IOS 256
203 static struct kmem_cache *_io_cache;
204 static struct kmem_cache *_tio_cache;
205 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
206 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
207
208 static int __init local_init(void)
209 {
210         int r = -ENOMEM;
211
212         /* allocate a slab for the dm_ios */
213         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
214         if (!_io_cache)
215                 return r;
216
217         /* allocate a slab for the target ios */
218         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
219         if (!_tio_cache)
220                 goto out_free_io_cache;
221
222         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
223         if (!_rq_tio_cache)
224                 goto out_free_tio_cache;
225
226         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
227         if (!_rq_bio_info_cache)
228                 goto out_free_rq_tio_cache;
229
230         r = dm_uevent_init();
231         if (r)
232                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
233
234         _major = major;
235         r = register_blkdev(_major, _name);
236         if (r < 0)
237                 goto out_uevent_exit;
238
239         if (!_major)
240                 _major = r;
241
242         return 0;
243
244 out_uevent_exit:
245         dm_uevent_exit();
246 out_free_rq_bio_info_cache:
247         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
248 out_free_rq_tio_cache:
249         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
250 out_free_tio_cache:
251         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
252 out_free_io_cache:
253         kmem_cache_destroy(_io_cache);
254
255         return r;
256 }
257
258 static void local_exit(void)
259 {
260         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
261         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
262         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
263         kmem_cache_destroy(_io_cache);
264         unregister_blkdev(_major, _name);
265         dm_uevent_exit();
266
267         _major = 0;
268
269         DMINFO("cleaned up");
270 }
271
272 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
273         local_init,
274         dm_target_init,
275         dm_linear_init,
276         dm_stripe_init,
277         dm_kcopyd_init,
278         dm_interface_init,
279 };
280
281 static void (*_exits[])(void) = {
282         local_exit,
283         dm_target_exit,
284         dm_linear_exit,
285         dm_stripe_exit,
286         dm_kcopyd_exit,
287         dm_interface_exit,
288 };
289
290 static int __init dm_init(void)
291 {
292         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
293
294         int r, i;
295
296         for (i = 0; i < count; i++) {
297                 r = _inits[i]();
298                 if (r)
299                         goto bad;
300         }
301
302         return 0;
303
304       bad:
305         while (i--)
306                 _exits[i]();
307
308         return r;
309 }
310
311 static void __exit dm_exit(void)
312 {
313         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
314
315         while (i--)
316                 _exits[i]();
317 }
318
319 /*
320  * Block device functions
321  */
322 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
323 {
324         struct mapped_device *md;
325
326         spin_lock(&_minor_lock);
327
328         md = bdev->bd_disk->private_data;
329         if (!md)
330                 goto out;
331
332         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
333             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
334                 md = NULL;
335                 goto out;
336         }
337
338         dm_get(md);
339         atomic_inc(&md->open_count);
340
341 out:
342         spin_unlock(&_minor_lock);
343
344         return md ? 0 : -ENXIO;
345 }
346
347 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md = disk->private_data;
350         atomic_dec(&md->open_count);
351         dm_put(md);
352         return 0;
353 }
354
355 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
356 {
357         return atomic_read(&md->open_count);
358 }
359
360 /*
361  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
362  */
363 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
364 {
365         int r = 0;
366
367         spin_lock(&_minor_lock);
368
369         if (dm_open_count(md))
370                 r = -EBUSY;
371         else
372                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
373
374         spin_unlock(&_minor_lock);
375
376         return r;
377 }
378
379 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
380 {
381         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
382
383         return dm_get_geometry(md, geo);
384 }
385
386 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
387                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
388 {
389         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
390         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
391         struct dm_target *tgt;
392         int r = -ENOTTY;
393
394         if (!map || !dm_table_get_size(map))
395                 goto out;
396
397         /* We only support devices that have a single target */
398         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
399                 goto out;
400
401         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
402
403         if (dm_suspended(md)) {
404                 r = -EAGAIN;
405                 goto out;
406         }
407
408         if (tgt->type->ioctl)
409                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
410
411 out:
412         dm_table_put(map);
413
414         return r;
415 }
416
417 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
418 {
419         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
420 }
421
422 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
423 {
424         mempool_free(io, md->io_pool);
425 }
426
427 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
428 {
429         mempool_free(tio, md->tio_pool);
430 }
431
432 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md)
433 {
434         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_ATOMIC);
435 }
436
437 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
438 {
439         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
440 }
441
442 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
443 {
444         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
445 }
446
447 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
448 {
449         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
450 }
451
452 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
453 {
454         struct mapped_device *md = io->md;
455         int cpu;
456
457         io->start_time = jiffies;
458
459         cpu = part_stat_lock();
460         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
461         part_stat_unlock();
462         dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
463 }
464
465 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
466 {
467         struct mapped_device *md = io->md;
468         struct bio *bio = io->bio;
469         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
470         int pending, cpu;
471         int rw = bio_data_dir(bio);
472
473         cpu = part_stat_lock();
474         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
475         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
476         part_stat_unlock();
477
478         /*
479          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
480          * a barrier.
481          */
482         dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
483                 atomic_dec_return(&md->pending);
484
485         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
486         if (!pending)
487                 wake_up(&md->wait);
488 }
489
490 /*
491  * Add the bio to the list of deferred io.
492  */
493 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
494 {
495         down_write(&md->io_lock);
496
497         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
498         bio_list_add(&md->deferred, bio);
499         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
500
501         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
502                 queue_work(md->wq, &md->work);
503
504         up_write(&md->io_lock);
505 }
506
507 /*
508  * Everyone (including functions in this file), should use this
509  * function to access the md->map field, and make sure they call
510  * dm_table_put() when finished.
511  */
512 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
513 {
514         struct dm_table *t;
515
516         read_lock(&md->map_lock);
517         t = md->map;
518         if (t)
519                 dm_table_get(t);
520         read_unlock(&md->map_lock);
521
522         return t;
523 }
524
525 /*
526  * Get the geometry associated with a dm device
527  */
528 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
529 {
530         *geo = md->geometry;
531
532         return 0;
533 }
534
535 /*
536  * Set the geometry of a device.
537  */
538 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
539 {
540         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
541
542         if (geo->start > sz) {
543                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
544                 return -EINVAL;
545         }
546
547         md->geometry = *geo;
548
549         return 0;
550 }
551
552 /*-----------------------------------------------------------------
553  * CRUD START:
554  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
555  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
556  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
557  *   interests of getting something for people to use I give
558  *   you this clearly demarcated crap.
559  *---------------------------------------------------------------*/
560
561 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
562 {
563         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
564 }
565
566 /*
567  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
568  * cloned into, completing the original io if necc.
569  */
570 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
571 {
572         unsigned long flags;
573         int io_error;
574         struct bio *bio;
575         struct mapped_device *md = io->md;
576
577         /* Push-back supersedes any I/O errors */
578         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
579                 io->error = error;
580
581         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
582                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
583                         /*
584                          * Target requested pushing back the I/O.
585                          */
586                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
587                         if (__noflush_suspending(md)) {
588                                 if (!bio_barrier(io->bio))
589                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
590                                                           io->bio);
591                         } else
592                                 /* noflush suspend was interrupted. */
593                                 io->error = -EIO;
594                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
595                 }
596
597                 io_error = io->error;
598                 bio = io->bio;
599
600                 if (bio_barrier(bio)) {
601                         /*
602                          * There can be just one barrier request so we use
603                          * a per-device variable for error reporting.
604                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
605                          */
606                         if (!md->barrier_error && io_error != -EOPNOTSUPP)
607                                 md->barrier_error = io_error;
608                         end_io_acct(io);
609                 } else {
610                         end_io_acct(io);
611
612                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
613                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
614
615                                 bio_endio(bio, io_error);
616                         }
617                 }
618
619                 free_io(md, io);
620         }
621 }
622
623 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
624 {
625         int r = 0;
626         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
627         struct dm_io *io = tio->io;
628         struct mapped_device *md = tio->io->md;
629         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
630
631         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
632                 error = -EIO;
633
634         if (endio) {
635                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
636                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
637                         /*
638                          * error and requeue request are handled
639                          * in dec_pending().
640                          */
641                         error = r;
642                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
643                         /* The target will handle the io */
644                         return;
645                 else if (r) {
646                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
647                         BUG();
648                 }
649         }
650
651         /*
652          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
653          */
654         bio->bi_private = md->bs;
655
656         free_tio(md, tio);
657         bio_put(bio);
658         dec_pending(io, error);
659 }
660
661 /*
662  * Partial completion handling for request-based dm
663  */
664 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
665 {
666         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
667         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
668         struct bio *bio = info->orig;
669         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
670
671         bio_put(clone);
672
673         if (tio->error)
674                 /*
675                  * An error has already been detected on the request.
676                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
677                  * the remainder.
678                  */
679                 return;
680         else if (error) {
681                 /*
682                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
683                  * The error handling decision is made by the target driver,
684                  * when the request is completed.
685                  */
686                 tio->error = error;
687                 return;
688         }
689
690         /*
691          * I/O for the bio successfully completed.
692          * Notice the data completion to the upper layer.
693          */
694
695         /*
696          * bios are processed from the head of the list.
697          * So the completing bio should always be rq->bio.
698          * If it's not, something wrong is happening.
699          */
700         if (tio->orig->bio != bio)
701                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
702
703         /*
704          * Update the original request.
705          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
706          * the original request before the clone, and break the ordering.
707          */
708         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
709 }
710
711 /*
712  * Don't touch any member of the md after calling this function because
713  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
714  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
715  */
716 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int run_queue)
717 {
718         int wakeup_waiters = 0;
719         struct request_queue *q = md->queue;
720         unsigned long flags;
721
722         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
723         if (!queue_in_flight(q))
724                 wakeup_waiters = 1;
725         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
726
727         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
728         if (wakeup_waiters)
729                 wake_up(&md->wait);
730
731         if (run_queue)
732                 blk_run_queue(q);
733
734         /*
735          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
736          */
737         dm_put(md);
738 }
739
740 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
741 {
742         struct request *clone = rq->special;
743         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
744
745         rq->special = NULL;
746         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
747
748         blk_rq_unprep_clone(clone);
749         free_rq_tio(tio);
750 }
751
752 /*
753  * Requeue the original request of a clone.
754  */
755 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
756 {
757         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
758         struct mapped_device *md = tio->md;
759         struct request *rq = tio->orig;
760         struct request_queue *q = rq->q;
761         unsigned long flags;
762
763         dm_unprep_request(rq);
764
765         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
766         if (elv_queue_empty(q))
767                 blk_plug_device(q);
768         blk_requeue_request(q, rq);
769         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
770
771         rq_completed(md, 0);
772 }
773 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
774
775 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
776 {
777         blk_stop_queue(q);
778 }
779
780 static void stop_queue(struct request_queue *q)
781 {
782         unsigned long flags;
783
784         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
785         __stop_queue(q);
786         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
787 }
788
789 static void __start_queue(struct request_queue *q)
790 {
791         if (blk_queue_stopped(q))
792                 blk_start_queue(q);
793 }
794
795 static void start_queue(struct request_queue *q)
796 {
797         unsigned long flags;
798
799         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
800         __start_queue(q);
801         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
802 }
803
804 /*
805  * Complete the clone and the original request.
806  * Must be called without queue lock.
807  */
808 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
809 {
810         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
811         struct mapped_device *md = tio->md;
812         struct request *rq = tio->orig;
813
814         if (blk_pc_request(rq)) {
815                 rq->errors = clone->errors;
816                 rq->resid_len = clone->resid_len;
817
818                 if (rq->sense)
819                         /*
820                          * We are using the sense buffer of the original
821                          * request.
822                          * So setting the length of the sense data is enough.
823                          */
824                         rq->sense_len = clone->sense_len;
825         }
826
827         BUG_ON(clone->bio);
828         free_rq_tio(tio);
829
830         blk_end_request_all(rq, error);
831
832         rq_completed(md, 1);
833 }
834
835 /*
836  * Request completion handler for request-based dm
837  */
838 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
839 {
840         struct request *clone = rq->completion_data;
841         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
842         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
843         int error = tio->error;
844
845         if (!(rq->cmd_flags & REQ_FAILED) && rq_end_io)
846                 error = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
847
848         if (error <= 0)
849                 /* The target wants to complete the I/O */
850                 dm_end_request(clone, error);
851         else if (error == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
852                 /* The target will handle the I/O */
853                 return;
854         else if (error == DM_ENDIO_REQUEUE)
855                 /* The target wants to requeue the I/O */
856                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
857         else {
858                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", error);
859                 BUG();
860         }
861 }
862
863 /*
864  * Complete the clone and the original request with the error status
865  * through softirq context.
866  */
867 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
868 {
869         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
870         struct request *rq = tio->orig;
871
872         tio->error = error;
873         rq->completion_data = clone;
874         blk_complete_request(rq);
875 }
876
877 /*
878  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
879  * through softirq context.
880  * Target's rq_end_io() function isn't called.
881  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
882  */
883 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
884 {
885         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
886         struct request *rq = tio->orig;
887
888         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
889         dm_complete_request(clone, error);
890 }
891 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
892
893 /*
894  * Called with the queue lock held
895  */
896 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
897 {
898         /*
899          * For just cleaning up the information of the queue in which
900          * the clone was dispatched.
901          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
902          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
903          */
904         __blk_put_request(clone->q, clone);
905
906         /*
907          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
908          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
909          *     - another request may be submitted by the upper level driver
910          *       of the stacking during the completion
911          *     - the submission which requires queue lock may be done
912          *       against this queue
913          */
914         dm_complete_request(clone, error);
915 }
916
917 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
918                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
919 {
920         sector_t offset = sector - ti->begin;
921         sector_t len = ti->len - offset;
922
923         /*
924          * Does the target need to split even further ?
925          */
926         if (ti->split_io) {
927                 sector_t boundary;
928                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
929                            - offset;
930                 if (len > boundary)
931                         len = boundary;
932         }
933
934         return len;
935 }
936
937 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
938                       struct dm_target_io *tio)
939 {
940         int r;
941         sector_t sector;
942         struct mapped_device *md;
943
944         clone->bi_end_io = clone_endio;
945         clone->bi_private = tio;
946
947         /*
948          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
949          * anything, the target has assumed ownership of
950          * this io.
951          */
952         atomic_inc(&tio->io->io_count);
953         sector = clone->bi_sector;
954         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
955         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
956                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
957
958                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
959                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
960
961                 generic_make_request(clone);
962         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
963                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
964                 md = tio->io->md;
965                 dec_pending(tio->io, r);
966                 /*
967                  * Store bio_set for cleanup.
968                  */
969                 clone->bi_private = md->bs;
970                 bio_put(clone);
971                 free_tio(md, tio);
972         } else if (r) {
973                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
974                 BUG();
975         }
976 }
977
978 struct clone_info {
979         struct mapped_device *md;
980         struct dm_table *map;
981         struct bio *bio;
982         struct dm_io *io;
983         sector_t sector;
984         sector_t sector_count;
985         unsigned short idx;
986 };
987
988 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
989 {
990         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
991
992         bio_free(bio, bs);
993 }
994
995 /*
996  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
997  */
998 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
999                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1000                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1001 {
1002         struct bio *clone;
1003         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1004
1005         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1006         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1007         *clone->bi_io_vec = *bv;
1008
1009         clone->bi_sector = sector;
1010         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1011         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1012         clone->bi_vcnt = 1;
1013         clone->bi_size = to_bytes(len);
1014         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1015         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1016         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1017
1018         if (bio_integrity(bio)) {
1019                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1020                 bio_integrity_trim(clone,
1021                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1022         }
1023
1024         return clone;
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1029  */
1030 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1031                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1032                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1033 {
1034         struct bio *clone;
1035
1036         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1037         __bio_clone(clone, bio);
1038         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1039         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1040         clone->bi_sector = sector;
1041         clone->bi_idx = idx;
1042         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1043         clone->bi_size = to_bytes(len);
1044         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1045
1046         if (bio_integrity(bio)) {
1047                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1048
1049                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1050                         bio_integrity_trim(clone,
1051                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1052         }
1053
1054         return clone;
1055 }
1056
1057 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1058                                       struct dm_target *ti)
1059 {
1060         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1061
1062         tio->io = ci->io;
1063         tio->ti = ti;
1064         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1065
1066         return tio;
1067 }
1068
1069 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1070                           unsigned flush_nr)
1071 {
1072         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1073         struct bio *clone;
1074
1075         tio->info.flush_request = flush_nr;
1076
1077         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1078         __bio_clone(clone, ci->bio);
1079         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1080
1081         __map_bio(ti, clone, tio);
1082 }
1083
1084 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1085 {
1086         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
1087         struct dm_target *ti;
1088
1089         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1090                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
1091                      flush_nr++)
1092                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
1093
1094         ci->sector_count = 0;
1095
1096         return 0;
1097 }
1098
1099 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1100 {
1101         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1102         struct dm_target *ti;
1103         sector_t len = 0, max;
1104         struct dm_target_io *tio;
1105
1106         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1107                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1108
1109         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1110         if (!dm_target_is_valid(ti))
1111                 return -EIO;
1112
1113         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1114
1115         /*
1116          * Allocate a target io object.
1117          */
1118         tio = alloc_tio(ci, ti);
1119
1120         if (ci->sector_count <= max) {
1121                 /*
1122                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1123                  * the remaining io with a single clone.
1124                  */
1125                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1126                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1127                                   ci->md->bs);
1128                 __map_bio(ti, clone, tio);
1129                 ci->sector_count = 0;
1130
1131         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1132                 /*
1133                  * There are some bvecs that don't span targets.
1134                  * Do as many of these as possible.
1135                  */
1136                 int i;
1137                 sector_t remaining = max;
1138                 sector_t bv_len;
1139
1140                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1141                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1142
1143                         if (bv_len > remaining)
1144                                 break;
1145
1146                         remaining -= bv_len;
1147                         len += bv_len;
1148                 }
1149
1150                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1151                                   ci->md->bs);
1152                 __map_bio(ti, clone, tio);
1153
1154                 ci->sector += len;
1155                 ci->sector_count -= len;
1156                 ci->idx = i;
1157
1158         } else {
1159                 /*
1160                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1161                  */
1162                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1163                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1164                 unsigned int offset = 0;
1165
1166                 do {
1167                         if (offset) {
1168                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1169                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1170                                         return -EIO;
1171
1172                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1173
1174                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1175                         }
1176
1177                         len = min(remaining, max);
1178
1179                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1180                                            bv->bv_offset + offset, len,
1181                                            ci->md->bs);
1182
1183                         __map_bio(ti, clone, tio);
1184
1185                         ci->sector += len;
1186                         ci->sector_count -= len;
1187                         offset += to_bytes(len);
1188                 } while (remaining -= len);
1189
1190                 ci->idx++;
1191         }
1192
1193         return 0;
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1198  */
1199 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1200 {
1201         struct clone_info ci;
1202         int error = 0;
1203
1204         ci.map = dm_get_table(md);
1205         if (unlikely(!ci.map)) {
1206                 if (!bio_barrier(bio))
1207                         bio_io_error(bio);
1208                 else
1209                         if (!md->barrier_error)
1210                                 md->barrier_error = -EIO;
1211                 return;
1212         }
1213
1214         ci.md = md;
1215         ci.bio = bio;
1216         ci.io = alloc_io(md);
1217         ci.io->error = 0;
1218         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1219         ci.io->bio = bio;
1220         ci.io->md = md;
1221         ci.sector = bio->bi_sector;
1222         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1223         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1224                 ci.sector_count = 1;
1225         ci.idx = bio->bi_idx;
1226
1227         start_io_acct(ci.io);
1228         while (ci.sector_count && !error)
1229                 error = __clone_and_map(&ci);
1230
1231         /* drop the extra reference count */
1232         dec_pending(ci.io, error);
1233         dm_table_put(ci.map);
1234 }
1235 /*-----------------------------------------------------------------
1236  * CRUD END
1237  *---------------------------------------------------------------*/
1238
1239 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1240                          struct bvec_merge_data *bvm,
1241                          struct bio_vec *biovec)
1242 {
1243         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1244         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1245         struct dm_target *ti;
1246         sector_t max_sectors;
1247         int max_size = 0;
1248
1249         if (unlikely(!map))
1250                 goto out;
1251
1252         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1253         if (!dm_target_is_valid(ti))
1254                 goto out_table;
1255
1256         /*
1257          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1258          */
1259         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1260                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1261         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1262         if (max_size < 0)
1263                 max_size = 0;
1264
1265         /*
1266          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1267          * it can accept at this offset
1268          * max is precomputed maximal io size
1269          */
1270         if (max_size && ti->type->merge)
1271                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1272         /*
1273          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1274          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1275          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1276          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1277          * just one page.
1278          */
1279         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1280
1281                 max_size = 0;
1282
1283 out_table:
1284         dm_table_put(map);
1285
1286 out:
1287         /*
1288          * Always allow an entire first page
1289          */
1290         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1291                 max_size = biovec->bv_len;
1292
1293         return max_size;
1294 }
1295
1296 /*
1297  * The request function that just remaps the bio built up by
1298  * dm_merge_bvec.
1299  */
1300 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1301 {
1302         int rw = bio_data_dir(bio);
1303         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1304         int cpu;
1305
1306         down_read(&md->io_lock);
1307
1308         cpu = part_stat_lock();
1309         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1310         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1311         part_stat_unlock();
1312
1313         /*
1314          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1315          * we have to queue this io for later.
1316          */
1317         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1318             unlikely(bio_barrier(bio))) {
1319                 up_read(&md->io_lock);
1320
1321                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1322                     bio_rw(bio) == READA) {
1323                         bio_io_error(bio);
1324                         return 0;
1325                 }
1326
1327                 queue_io(md, bio);
1328
1329                 return 0;
1330         }
1331
1332         __split_and_process_bio(md, bio);
1333         up_read(&md->io_lock);
1334         return 0;
1335 }
1336
1337 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1338 {
1339         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1340
1341         if (unlikely(bio_barrier(bio))) {
1342                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1343                 return 0;
1344         }
1345
1346         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1347 }
1348
1349 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1350 {
1351         return blk_queue_stackable(md->queue);
1352 }
1353
1354 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1355 {
1356         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1357
1358         if (dm_request_based(md))
1359                 return dm_make_request(q, bio);
1360
1361         return _dm_request(q, bio);
1362 }
1363
1364 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1365 {
1366         int r;
1367
1368         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1369                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1370
1371         rq->start_time = jiffies;
1372         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1373         if (r)
1374                 dm_complete_request(rq, r);
1375 }
1376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1377
1378 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1379 {
1380         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1381         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1382
1383         free_bio_info(info);
1384         bio_free(bio, md->bs);
1385 }
1386
1387 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1388                                  void *data)
1389 {
1390         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1391         struct mapped_device *md = tio->md;
1392         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1393
1394         if (!info)
1395                 return -ENOMEM;
1396
1397         info->orig = bio_orig;
1398         info->tio = tio;
1399         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1400         bio->bi_private = info;
1401         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1402
1403         return 0;
1404 }
1405
1406 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1407                        struct dm_rq_target_io *tio)
1408 {
1409         int r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1410                                   dm_rq_bio_constructor, tio);
1411
1412         if (r)
1413                 return r;
1414
1415         clone->cmd = rq->cmd;
1416         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1417         clone->sense = rq->sense;
1418         clone->buffer = rq->buffer;
1419         clone->end_io = end_clone_request;
1420         clone->end_io_data = tio;
1421
1422         return 0;
1423 }
1424
1425 static int dm_rq_flush_suspending(struct mapped_device *md)
1426 {
1427         return !md->suspend_rq.special;
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Called with the queue lock held.
1432  */
1433 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1434 {
1435         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1436         struct dm_rq_target_io *tio;
1437         struct request *clone;
1438
1439         if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) {
1440                 if (dm_rq_flush_suspending(md))
1441                         return BLKPREP_OK;
1442                 else
1443                         /* The flush suspend was interrupted */
1444                         return BLKPREP_KILL;
1445         }
1446
1447         if (unlikely(rq->special)) {
1448                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1449                 return BLKPREP_KILL;
1450         }
1451
1452         tio = alloc_rq_tio(md); /* Only one for each original request */
1453         if (!tio)
1454                 /* -ENOMEM */
1455                 return BLKPREP_DEFER;
1456
1457         tio->md = md;
1458         tio->ti = NULL;
1459         tio->orig = rq;
1460         tio->error = 0;
1461         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1462
1463         clone = &tio->clone;
1464         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1465                 /* -ENOMEM */
1466                 free_rq_tio(tio);
1467                 return BLKPREP_DEFER;
1468         }
1469
1470         rq->special = clone;
1471         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1472
1473         return BLKPREP_OK;
1474 }
1475
1476 static void map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1477                         struct mapped_device *md)
1478 {
1479         int r;
1480         struct request *clone = rq->special;
1481         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1482
1483         /*
1484          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1485          * We can't rely on the reference count by device opener,
1486          * because the device may be closed during the request completion
1487          * when all bios are completed.
1488          * See the comment in rq_completed() too.
1489          */
1490         dm_get(md);
1491
1492         tio->ti = ti;
1493         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1494         switch (r) {
1495         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1496                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1497                 break;
1498         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1499                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1500                 dm_dispatch_request(clone);
1501                 break;
1502         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1503                 /* The target wants to requeue the I/O */
1504                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1505                 break;
1506         default:
1507                 if (r > 0) {
1508                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1509                         BUG();
1510                 }
1511
1512                 /* The target wants to complete the I/O */
1513                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1514                 break;
1515         }
1516 }
1517
1518 /*
1519  * q->request_fn for request-based dm.
1520  * Called with the queue lock held.
1521  */
1522 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1523 {
1524         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1525         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1526         struct dm_target *ti;
1527         struct request *rq;
1528
1529         /*
1530          * For noflush suspend, check blk_queue_stopped() to immediately
1531          * quit I/O dispatching.
1532          */
1533         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1534                 rq = blk_peek_request(q);
1535                 if (!rq)
1536                         goto plug_and_out;
1537
1538                 if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) { /* Flush suspend maker */
1539                         if (queue_in_flight(q))
1540                                 /* Not quiet yet.  Wait more */
1541                                 goto plug_and_out;
1542
1543                         /* This device should be quiet now */
1544                         __stop_queue(q);
1545                         blk_start_request(rq);
1546                         __blk_end_request_all(rq, 0);
1547                         wake_up(&md->wait);
1548                         goto out;
1549                 }
1550
1551                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1552                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1553                         goto plug_and_out;
1554
1555                 blk_start_request(rq);
1556                 spin_unlock(q->queue_lock);
1557                 map_request(ti, rq, md);
1558                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1559         }
1560
1561         goto out;
1562
1563 plug_and_out:
1564         if (!elv_queue_empty(q))
1565                 /* Some requests still remain, retry later */
1566                 blk_plug_device(q);
1567
1568 out:
1569         dm_table_put(map);
1570
1571         return;
1572 }
1573
1574 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1575 {
1576         return blk_lld_busy(q);
1577 }
1578 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1579
1580 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1581 {
1582         int r;
1583         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1584         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1585
1586         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1587                 r = 1;
1588         else
1589                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1590
1591         dm_table_put(map);
1592
1593         return r;
1594 }
1595
1596 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1597 {
1598         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1599         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1600
1601         if (map) {
1602                 if (dm_request_based(md))
1603                         generic_unplug_device(q);
1604
1605                 dm_table_unplug_all(map);
1606                 dm_table_put(map);
1607         }
1608 }
1609
1610 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1611 {
1612         int r = bdi_bits;
1613         struct mapped_device *md = congested_data;
1614         struct dm_table *map;
1615
1616         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1617                 map = dm_get_table(md);
1618                 if (map) {
1619                         /*
1620                          * Request-based dm cares about only own queue for
1621                          * the query about congestion status of request_queue
1622                          */
1623                         if (dm_request_based(md))
1624                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1625                                     bdi_bits;
1626                         else
1627                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1628
1629                         dm_table_put(map);
1630                 }
1631         }
1632
1633         return r;
1634 }
1635
1636 /*-----------------------------------------------------------------
1637  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1638  *---------------------------------------------------------------*/
1639 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1640
1641 static void free_minor(int minor)
1642 {
1643         spin_lock(&_minor_lock);
1644         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1645         spin_unlock(&_minor_lock);
1646 }
1647
1648 /*
1649  * See if the device with a specific minor # is free.
1650  */
1651 static int specific_minor(int minor)
1652 {
1653         int r, m;
1654
1655         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1656                 return -EINVAL;
1657
1658         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1659         if (!r)
1660                 return -ENOMEM;
1661
1662         spin_lock(&_minor_lock);
1663
1664         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1665                 r = -EBUSY;
1666                 goto out;
1667         }
1668
1669         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1670         if (r)
1671                 goto out;
1672
1673         if (m != minor) {
1674                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1675                 r = -EBUSY;
1676                 goto out;
1677         }
1678
1679 out:
1680         spin_unlock(&_minor_lock);
1681         return r;
1682 }
1683
1684 static int next_free_minor(int *minor)
1685 {
1686         int r, m;
1687
1688         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1689         if (!r)
1690                 return -ENOMEM;
1691
1692         spin_lock(&_minor_lock);
1693
1694         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1695         if (r)
1696                 goto out;
1697
1698         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1699                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1700                 r = -ENOSPC;
1701                 goto out;
1702         }
1703
1704         *minor = m;
1705
1706 out:
1707         spin_unlock(&_minor_lock);
1708         return r;
1709 }
1710
1711 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1712
1713 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1714
1715 /*
1716  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1717  */
1718 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1719 {
1720         int r;
1721         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1722         void *old_md;
1723
1724         if (!md) {
1725                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1726                 return NULL;
1727         }
1728
1729         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1730                 goto bad_module_get;
1731
1732         /* get a minor number for the dev */
1733         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1734                 r = next_free_minor(&minor);
1735         else
1736                 r = specific_minor(minor);
1737         if (r < 0)
1738                 goto bad_minor;
1739
1740         init_rwsem(&md->io_lock);
1741         mutex_init(&md->suspend_lock);
1742         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1743         rwlock_init(&md->map_lock);
1744         atomic_set(&md->holders, 1);
1745         atomic_set(&md->open_count, 0);
1746         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1747         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1748         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1749         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1750
1751         md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
1752         if (!md->queue)
1753                 goto bad_queue;
1754
1755         /*
1756          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1757          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
1758          * although we initialized the queue using blk_init_queue().
1759          * The type is decided at the first table loading time.
1760          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1761          * for request stacking support until then.
1762          *
1763          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1764          */
1765         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1766         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
1767         md->queue->queuedata = md;
1768         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1769         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1770         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1771         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1772         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1773         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1774         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1775         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
1776         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
1777         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
1778
1779         md->disk = alloc_disk(1);
1780         if (!md->disk)
1781                 goto bad_disk;
1782
1783         atomic_set(&md->pending, 0);
1784         init_waitqueue_head(&md->wait);
1785         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1786         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1787
1788         md->disk->major = _major;
1789         md->disk->first_minor = minor;
1790         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1791         md->disk->queue = md->queue;
1792         md->disk->private_data = md;
1793         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1794         add_disk(md->disk);
1795         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1796
1797         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1798         if (!md->wq)
1799                 goto bad_thread;
1800
1801         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1802         if (!md->bdev)
1803                 goto bad_bdev;
1804
1805         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1806         spin_lock(&_minor_lock);
1807         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1808         spin_unlock(&_minor_lock);
1809
1810         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1811
1812         return md;
1813
1814 bad_bdev:
1815         destroy_workqueue(md->wq);
1816 bad_thread:
1817         put_disk(md->disk);
1818 bad_disk:
1819         blk_cleanup_queue(md->queue);
1820 bad_queue:
1821         free_minor(minor);
1822 bad_minor:
1823         module_put(THIS_MODULE);
1824 bad_module_get:
1825         kfree(md);
1826         return NULL;
1827 }
1828
1829 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1830
1831 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1832 {
1833         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1834
1835         unlock_fs(md);
1836         bdput(md->bdev);
1837         destroy_workqueue(md->wq);
1838         if (md->tio_pool)
1839                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1840         if (md->io_pool)
1841                 mempool_destroy(md->io_pool);
1842         if (md->bs)
1843                 bioset_free(md->bs);
1844         blk_integrity_unregister(md->disk);
1845         del_gendisk(md->disk);
1846         free_minor(minor);
1847
1848         spin_lock(&_minor_lock);
1849         md->disk->private_data = NULL;
1850         spin_unlock(&_minor_lock);
1851
1852         put_disk(md->disk);
1853         blk_cleanup_queue(md->queue);
1854         module_put(THIS_MODULE);
1855         kfree(md);
1856 }
1857
1858 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1859 {
1860         struct dm_md_mempools *p;
1861
1862         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1863                 /* the md already has necessary mempools */
1864                 goto out;
1865
1866         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1867         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1868
1869         md->io_pool = p->io_pool;
1870         p->io_pool = NULL;
1871         md->tio_pool = p->tio_pool;
1872         p->tio_pool = NULL;
1873         md->bs = p->bs;
1874         p->bs = NULL;
1875
1876 out:
1877         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1878         dm_table_free_md_mempools(t);
1879 }
1880
1881 /*
1882  * Bind a table to the device.
1883  */
1884 static void event_callback(void *context)
1885 {
1886         unsigned long flags;
1887         LIST_HEAD(uevents);
1888         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1889
1890         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1891         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1892         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1893
1894         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1895
1896         atomic_inc(&md->event_nr);
1897         wake_up(&md->eventq);
1898 }
1899
1900 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1901 {
1902         set_capacity(md->disk, size);
1903
1904         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1905         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1906         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1907 }
1908
1909 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1910                   struct queue_limits *limits)
1911 {
1912         struct request_queue *q = md->queue;
1913         sector_t size;
1914
1915         size = dm_table_get_size(t);
1916
1917         /*
1918          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1919          */
1920         if (size != get_capacity(md->disk))
1921                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1922
1923         __set_size(md, size);
1924
1925         if (!size) {
1926                 dm_table_destroy(t);
1927                 return 0;
1928         }
1929
1930         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1931
1932         /*
1933          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1934          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1935          * I/O mapping before resume.
1936          * This must be done before setting the queue restrictions,
1937          * because request-based dm may be run just after the setting.
1938          */
1939         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
1940                 stop_queue(q);
1941
1942         __bind_mempools(md, t);
1943
1944         write_lock(&md->map_lock);
1945         md->map = t;
1946         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1947         write_unlock(&md->map_lock);
1948
1949         return 0;
1950 }
1951
1952 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1953 {
1954         struct dm_table *map = md->map;
1955
1956         if (!map)
1957                 return;
1958
1959         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1960         write_lock(&md->map_lock);
1961         md->map = NULL;
1962         write_unlock(&md->map_lock);
1963         dm_table_destroy(map);
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Constructor for a new device.
1968  */
1969 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1970 {
1971         struct mapped_device *md;
1972
1973         md = alloc_dev(minor);
1974         if (!md)
1975                 return -ENXIO;
1976
1977         dm_sysfs_init(md);
1978
1979         *result = md;
1980         return 0;
1981 }
1982
1983 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1984 {
1985         struct mapped_device *md;
1986         unsigned minor = MINOR(dev);
1987
1988         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1989                 return NULL;
1990
1991         spin_lock(&_minor_lock);
1992
1993         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1994         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1995                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1996                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1997                 md = NULL;
1998                 goto out;
1999         }
2000
2001 out:
2002         spin_unlock(&_minor_lock);
2003
2004         return md;
2005 }
2006
2007 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2008 {
2009         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2010
2011         if (md)
2012                 dm_get(md);
2013
2014         return md;
2015 }
2016
2017 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2018 {
2019         return md->interface_ptr;
2020 }
2021
2022 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2023 {
2024         md->interface_ptr = ptr;
2025 }
2026
2027 void dm_get(struct mapped_device *md)
2028 {
2029         atomic_inc(&md->holders);
2030 }
2031
2032 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2033 {
2034         return md->name;
2035 }
2036 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2037
2038 void dm_put(struct mapped_device *md)
2039 {
2040         struct dm_table *map;
2041
2042         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2043
2044         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
2045                 map = dm_get_table(md);
2046                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
2047                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2048                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2049                 spin_unlock(&_minor_lock);
2050                 if (!dm_suspended(md)) {
2051                         dm_table_presuspend_targets(map);
2052                         dm_table_postsuspend_targets(map);
2053                 }
2054                 dm_sysfs_exit(md);
2055                 dm_table_put(map);
2056                 __unbind(md);
2057                 free_dev(md);
2058         }
2059 }
2060 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2061
2062 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2063 {
2064         int r = 0;
2065         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2066         struct request_queue *q = md->queue;
2067         unsigned long flags;
2068
2069         dm_unplug_all(md->queue);
2070
2071         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2072
2073         while (1) {
2074                 set_current_state(interruptible);
2075
2076                 smp_mb();
2077                 if (dm_request_based(md)) {
2078                         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2079                         if (!queue_in_flight(q) && blk_queue_stopped(q)) {
2080                                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2081                                 break;
2082                         }
2083                         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2084                 } else if (!atomic_read(&md->pending))
2085                         break;
2086
2087                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2088                     signal_pending(current)) {
2089                         r = -EINTR;
2090                         break;
2091                 }
2092
2093                 io_schedule();
2094         }
2095         set_current_state(TASK_RUNNING);
2096
2097         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2098
2099         return r;
2100 }
2101
2102 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2103 {
2104         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2105
2106         bio_init(&md->barrier_bio);
2107         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2108         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2109         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2110
2111         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2112 }
2113
2114 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2115 {
2116         md->barrier_error = 0;
2117
2118         dm_flush(md);
2119
2120         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2121                 __split_and_process_bio(md, bio);
2122                 dm_flush(md);
2123         }
2124
2125         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2126                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2127         else {
2128                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2129                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2130                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2131         }
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Process the deferred bios
2136  */
2137 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2138 {
2139         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2140                                                 work);
2141         struct bio *c;
2142
2143         down_write(&md->io_lock);
2144
2145         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2146                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2147                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2148                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2149
2150                 if (!c) {
2151                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2152                         break;
2153                 }
2154
2155                 up_write(&md->io_lock);
2156
2157                 if (dm_request_based(md))
2158                         generic_make_request(c);
2159                 else {
2160                         if (bio_barrier(c))
2161                                 process_barrier(md, c);
2162                         else
2163                                 __split_and_process_bio(md, c);
2164                 }
2165
2166                 down_write(&md->io_lock);
2167         }
2168
2169         up_write(&md->io_lock);
2170 }
2171
2172 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2173 {
2174         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2175         smp_mb__after_clear_bit();
2176         queue_work(md->wq, &md->work);
2177 }
2178
2179 /*
2180  * Swap in a new table (destroying old one).
2181  */
2182 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2183 {
2184         struct queue_limits limits;
2185         int r = -EINVAL;
2186
2187         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2188
2189         /* device must be suspended */
2190         if (!dm_suspended(md))
2191                 goto out;
2192
2193         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2194         if (r)
2195                 goto out;
2196
2197         /* cannot change the device type, once a table is bound */
2198         if (md->map &&
2199             (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
2200                 DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
2201                 goto out;
2202         }
2203
2204         __unbind(md);
2205         r = __bind(md, table, &limits);
2206
2207 out:
2208         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2209         return r;
2210 }
2211
2212 static void dm_rq_invalidate_suspend_marker(struct mapped_device *md)
2213 {
2214         md->suspend_rq.special = (void *)0x1;
2215 }
2216
2217 static void dm_rq_abort_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2218 {
2219         struct request_queue *q = md->queue;
2220         unsigned long flags;
2221
2222         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2223         if (!noflush)
2224                 dm_rq_invalidate_suspend_marker(md);
2225         __start_queue(q);
2226         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2227 }
2228
2229 static void dm_rq_start_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2230 {
2231         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2232         struct request_queue *q = md->queue;
2233
2234         if (noflush)
2235                 stop_queue(q);
2236         else {
2237                 blk_rq_init(q, rq);
2238                 blk_insert_request(q, rq, 0, NULL);
2239         }
2240 }
2241
2242 static int dm_rq_suspend_available(struct mapped_device *md, int noflush)
2243 {
2244         int r = 1;
2245         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2246         struct request_queue *q = md->queue;
2247         unsigned long flags;
2248
2249         if (noflush)
2250                 return r;
2251
2252         /* The marker must be protected by queue lock if it is in use */
2253         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2254         if (unlikely(rq->ref_count)) {
2255                 /*
2256                  * This can happen, when the previous flush suspend was
2257                  * interrupted, the marker is still in the queue and
2258                  * this flush suspend has been invoked, because we don't
2259                  * remove the marker at the time of suspend interruption.
2260                  * We have only one marker per mapped_device, so we can't
2261                  * start another flush suspend while it is in use.
2262                  */
2263                 BUG_ON(!rq->special); /* The marker should be invalidated */
2264                 DMWARN("Invalidating the previous flush suspend is still in"
2265                        " progress.  Please retry later.");
2266                 r = 0;
2267         }
2268         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2269
2270         return r;
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2275  * device.
2276  */
2277 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2278 {
2279         int r;
2280
2281         WARN_ON(md->frozen_sb);
2282
2283         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2284         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2285                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2286                 md->frozen_sb = NULL;
2287                 return r;
2288         }
2289
2290         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2291
2292         return 0;
2293 }
2294
2295 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2296 {
2297         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2298                 return;
2299
2300         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2301         md->frozen_sb = NULL;
2302         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2303 }
2304
2305 /*
2306  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2307  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2308  * the background.  Before the table can be swapped with
2309  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2310  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2311  */
2312 /*
2313  * Suspend mechanism in request-based dm.
2314  *
2315  * After the suspend starts, further incoming requests are kept in
2316  * the request_queue and deferred.
2317  * Remaining requests in the request_queue at the start of suspend are flushed
2318  * if it is flush suspend.
2319  * The suspend completes when the following conditions have been satisfied,
2320  * so wait for it:
2321  *    1. q->in_flight is 0 (which means no in_flight request)
2322  *    2. queue has been stopped (which means no request dispatching)
2323  *
2324  *
2325  * Noflush suspend
2326  * ---------------
2327  * Noflush suspend doesn't need to dispatch remaining requests.
2328  * So stop the queue immediately.  Then, wait for all in_flight requests
2329  * to be completed or requeued.
2330  *
2331  * To abort noflush suspend, start the queue.
2332  *
2333  *
2334  * Flush suspend
2335  * -------------
2336  * Flush suspend needs to dispatch remaining requests.  So stop the queue
2337  * after the remaining requests are completed. (Requeued request must be also
2338  * re-dispatched and completed.  Until then, we can't stop the queue.)
2339  *
2340  * During flushing the remaining requests, further incoming requests are also
2341  * inserted to the same queue.  To distinguish which requests are to be
2342  * flushed, we insert a marker request to the queue at the time of starting
2343  * flush suspend, like a barrier.
2344  * The dispatching is blocked when the marker is found on the top of the queue.
2345  * And the queue is stopped when all in_flight requests are completed, since
2346  * that means the remaining requests are completely flushed.
2347  * Then, the marker is removed from the queue.
2348  *
2349  * To abort flush suspend, we also need to take care of the marker, not only
2350  * starting the queue.
2351  * We don't remove the marker forcibly from the queue since it's against
2352  * the block-layer manner.  Instead, we put a invalidated mark on the marker.
2353  * When the invalidated marker is found on the top of the queue, it is
2354  * immediately removed from the queue, so it doesn't block dispatching.
2355  * Because we have only one marker per mapped_device, we can't start another
2356  * flush suspend until the invalidated marker is removed from the queue.
2357  * So fail and return with -EBUSY in such a case.
2358  */
2359 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2360 {
2361         struct dm_table *map = NULL;
2362         int r = 0;
2363         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2364         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2365
2366         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2367
2368         if (dm_suspended(md)) {
2369                 r = -EINVAL;
2370                 goto out_unlock;
2371         }
2372
2373         if (dm_request_based(md) && !dm_rq_suspend_available(md, noflush)) {
2374                 r = -EBUSY;
2375                 goto out_unlock;
2376         }
2377
2378         map = dm_get_table(md);
2379
2380         /*
2381          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2382          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2383          */
2384         if (noflush)
2385                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2386
2387         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2388         dm_table_presuspend_targets(map);
2389
2390         /*
2391          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
2392          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
2393          */
2394         if (!noflush && do_lockfs) {
2395                 r = lock_fs(md);
2396                 if (r)
2397                         goto out;
2398         }
2399
2400         /*
2401          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2402          * to target drivers i.e. no one may be executing
2403          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2404          * dm_wq_work.
2405          *
2406          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2407          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2408          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2409          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2410          *
2411          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2412          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2413          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2414          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2415          */
2416         down_write(&md->io_lock);
2417         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2418         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2419         up_write(&md->io_lock);
2420
2421         flush_workqueue(md->wq);
2422
2423         if (dm_request_based(md))
2424                 dm_rq_start_suspend(md, noflush);
2425
2426         /*
2427          * At this point no more requests are entering target request routines.
2428          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2429          * to finish.
2430          */
2431         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2432
2433         down_write(&md->io_lock);
2434         if (noflush)
2435                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2436         up_write(&md->io_lock);
2437
2438         /* were we interrupted ? */
2439         if (r < 0) {
2440                 dm_queue_flush(md);
2441
2442                 if (dm_request_based(md))
2443                         dm_rq_abort_suspend(md, noflush);
2444
2445                 unlock_fs(md);
2446                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2447         }
2448
2449         /*
2450          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2451          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2452          * requests are being added to md->deferred list.
2453          */
2454
2455         dm_table_postsuspend_targets(map);
2456
2457         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2458
2459 out:
2460         dm_table_put(map);
2461
2462 out_unlock:
2463         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2464         return r;
2465 }
2466
2467 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2468 {
2469         int r = -EINVAL;
2470         struct dm_table *map = NULL;
2471
2472         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2473         if (!dm_suspended(md))
2474                 goto out;
2475
2476         map = dm_get_table(md);
2477         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2478                 goto out;
2479
2480         r = dm_table_resume_targets(map);
2481         if (r)
2482                 goto out;
2483
2484         dm_queue_flush(md);
2485
2486         /*
2487          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2488          * so that mapping of targets can work correctly.
2489          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2490          */
2491         if (dm_request_based(md))
2492                 start_queue(md->queue);
2493
2494         unlock_fs(md);
2495
2496         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2497
2498         dm_table_unplug_all(map);
2499         r = 0;
2500 out:
2501         dm_table_put(map);
2502         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2503
2504         return r;
2505 }
2506
2507 /*-----------------------------------------------------------------
2508  * Event notification.
2509  *---------------------------------------------------------------*/
2510 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2511                        unsigned cookie)
2512 {
2513         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2514         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2515
2516         if (!cookie)
2517                 kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2518         else {
2519                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2520                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2521                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
2522         }
2523 }
2524
2525 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2526 {
2527         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2528 }
2529
2530 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2531 {
2532         return atomic_read(&md->event_nr);
2533 }
2534
2535 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2536 {
2537         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2538                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2539 }
2540
2541 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544
2545         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2546         list_add(elist, &md->uevent_list);
2547         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2548 }
2549
2550 /*
2551  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2552  * count on 'md'.
2553  */
2554 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2555 {
2556         return md->disk;
2557 }
2558
2559 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2560 {
2561         return &md->kobj;
2562 }
2563
2564 /*
2565  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2566  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2567  */
2568 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2569 {
2570         struct mapped_device *md;
2571
2572         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2573         if (&md->kobj != kobj)
2574                 return NULL;
2575
2576         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2577             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
2578                 return NULL;
2579
2580         dm_get(md);
2581         return md;
2582 }
2583
2584 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
2585 {
2586         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2587 }
2588
2589 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2590 {
2591         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
2592         int r = __noflush_suspending(md);
2593
2594         dm_put(md);
2595
2596         return r;
2597 }
2598 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2599
2600 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2601 {
2602         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2603
2604         if (!pools)
2605                 return NULL;
2606
2607         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2608                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2609                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2610         if (!pools->io_pool)
2611                 goto free_pools_and_out;
2612
2613         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2614                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2615                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2616         if (!pools->tio_pool)
2617                 goto free_io_pool_and_out;
2618
2619         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2620                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2621         if (!pools->bs)
2622                 goto free_tio_pool_and_out;
2623
2624         return pools;
2625
2626 free_tio_pool_and_out:
2627         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2628
2629 free_io_pool_and_out:
2630         mempool_destroy(pools->io_pool);
2631
2632 free_pools_and_out:
2633         kfree(pools);
2634
2635         return NULL;
2636 }
2637
2638 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2639 {
2640         if (!pools)
2641                 return;
2642
2643         if (pools->io_pool)
2644                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2645
2646         if (pools->tio_pool)
2647                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2648
2649         if (pools->bs)
2650                 bioset_free(pools->bs);
2651
2652         kfree(pools);
2653 }
2654
2655 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2656         .open = dm_blk_open,
2657         .release = dm_blk_close,
2658         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2659         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2660         .owner = THIS_MODULE
2661 };
2662
2663 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2664
2665 /*
2666  * module hooks
2667  */
2668 module_init(dm_init);
2669 module_exit(dm_exit);
2670
2671 module_param(major, uint, 0);
2672 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2673 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2674 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2675 MODULE_LICENSE("GPL");