dm: export suspended state to targets
[safe/jmp/linux-2.6] / drivers / md / dm.c
index badb751..3167480 100644 (file)
 
 #define DM_MSG_PREFIX "core"
 
+/*
+ * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
+ * uevents while resuming, removing or renaming the device.
+ */
+#define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
+#define DM_COOKIE_LENGTH 24
+
 static const char *_name = DM_NAME;
 
 static unsigned int major = 0;
@@ -40,6 +47,7 @@ struct dm_io {
        atomic_t io_count;
        struct bio *bio;
        unsigned long start_time;
+       spinlock_t endio_lock;
 };
 
 /*
@@ -71,7 +79,7 @@ struct dm_rq_target_io {
  */
 struct dm_rq_clone_bio_info {
        struct bio *orig;
-       struct request *rq;
+       struct dm_rq_target_io *tio;
 };
 
 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
@@ -81,6 +89,14 @@ union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
        return NULL;
 }
 
+union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
+{
+       if (rq && rq->end_io_data)
+               return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
+       return NULL;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
+
 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 
 /*
@@ -115,7 +131,7 @@ struct mapped_device {
        /*
         * A list of ios that arrived while we were suspended.
         */
-       atomic_t pending;
+       atomic_t pending[2];
        wait_queue_head_t wait;
        struct work_struct work;
        struct bio_list deferred;
@@ -127,9 +143,19 @@ struct mapped_device {
        int barrier_error;
 
        /*
+        * Protect barrier_error from concurrent endio processing
+        * in request-based dm.
+        */
+       spinlock_t barrier_error_lock;
+
+       /*
         * Processing queue (flush/barriers)
         */
        struct workqueue_struct *wq;
+       struct work_struct barrier_work;
+
+       /* A pointer to the currently processing pre/post flush request */
+       struct request *flush_request;
 
        /*
         * The current mapping.
@@ -162,8 +188,23 @@ struct mapped_device {
        /* forced geometry settings */
        struct hd_geometry geometry;
 
+       /* For saving the address of __make_request for request based dm */
+       make_request_fn *saved_make_request_fn;
+
        /* sysfs handle */
        struct kobject kobj;
+
+       /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
+       struct bio barrier_bio;
+};
+
+/*
+ * For mempools pre-allocation at the table loading time.
+ */
+struct dm_md_mempools {
+       mempool_t *io_pool;
+       mempool_t *tio_pool;
+       struct bio_set *bs;
 };
 
 #define MIN_IOS 256
@@ -241,6 +282,7 @@ static int (*_inits[])(void) __initdata = {
        dm_target_init,
        dm_linear_init,
        dm_stripe_init,
+       dm_io_init,
        dm_kcopyd_init,
        dm_interface_init,
 };
@@ -250,6 +292,7 @@ static void (*_exits[])(void) = {
        dm_target_exit,
        dm_linear_exit,
        dm_stripe_exit,
+       dm_io_exit,
        dm_kcopyd_exit,
        dm_interface_exit,
 };
@@ -286,6 +329,11 @@ static void __exit dm_exit(void)
 /*
  * Block device functions
  */
+int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
+{
+       return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
+}
+
 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 {
        struct mapped_device *md;
@@ -297,7 +345,7 @@ static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
                goto out;
 
        if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
-           test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
+           dm_deleting_md(md)) {
                md = NULL;
                goto out;
        }
@@ -354,7 +402,7 @@ static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
                        unsigned int cmd, unsigned long arg)
 {
        struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
-       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
        struct dm_target *tgt;
        int r = -ENOTTY;
 
@@ -367,7 +415,7 @@ static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 
        tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 
-       if (dm_suspended(md)) {
+       if (dm_suspended_md(md)) {
                r = -EAGAIN;
                goto out;
        }
@@ -391,27 +439,50 @@ static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
        mempool_free(io, md->io_pool);
 }
 
-static struct dm_target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
+static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 {
-       return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
+       mempool_free(tio, md->tio_pool);
 }
 
-static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
+static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
+                                           gfp_t gfp_mask)
 {
-       mempool_free(tio, md->tio_pool);
+       return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
+}
+
+static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
+{
+       mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
+}
+
+static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
+{
+       return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
+}
+
+static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
+{
+       mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
+}
+
+static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
+{
+       return atomic_read(&md->pending[READ]) +
+              atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 }
 
 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 {
        struct mapped_device *md = io->md;
        int cpu;
+       int rw = bio_data_dir(io->bio);
 
        io->start_time = jiffies;
 
        cpu = part_stat_lock();
        part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
        part_stat_unlock();
-       dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
+       dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = atomic_inc_return(&md->pending[rw]);
 }
 
 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
@@ -431,8 +502,9 @@ static void end_io_acct(struct dm_io *io)
         * After this is decremented the bio must not be touched if it is
         * a barrier.
         */
-       dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
-               atomic_dec_return(&md->pending);
+       dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = pending =
+               atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
+       pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 
        /* nudge anyone waiting on suspend queue */
        if (!pending)
@@ -461,15 +533,16 @@ static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
  * function to access the md->map field, and make sure they call
  * dm_table_put() when finished.
  */
-struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
+struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
 {
        struct dm_table *t;
+       unsigned long flags;
 
-       read_lock(&md->map_lock);
+       read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
        t = md->map;
        if (t)
                dm_table_get(t);
-       read_unlock(&md->map_lock);
+       read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
 
        return t;
 }
@@ -527,8 +600,12 @@ static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
        struct mapped_device *md = io->md;
 
        /* Push-back supersedes any I/O errors */
-       if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
-               io->error = error;
+       if (unlikely(error)) {
+               spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
+               if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
+                       io->error = error;
+               spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
+       }
 
        if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
                if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
@@ -537,7 +614,7 @@ static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
                         */
                        spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
                        if (__noflush_suspending(md)) {
-                               if (!bio_barrier(io->bio))
+                               if (!bio_rw_flagged(io->bio, BIO_RW_BARRIER))
                                        bio_list_add_head(&md->deferred,
                                                          io->bio);
                        } else
@@ -549,7 +626,7 @@ static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
                io_error = io->error;
                bio = io->bio;
 
-               if (bio_barrier(bio)) {
+               if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)) {
                        /*
                         * There can be just one barrier request so we use
                         * a per-device variable for error reporting.
@@ -610,6 +687,331 @@ static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
        dec_pending(io, error);
 }
 
+/*
+ * Partial completion handling for request-based dm
+ */
+static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
+{
+       struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
+       struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
+       struct bio *bio = info->orig;
+       unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
+
+       bio_put(clone);
+
+       if (tio->error)
+               /*
+                * An error has already been detected on the request.
+                * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
+                * the remainder.
+                */
+               return;
+       else if (error) {
+               /*
+                * Don't notice the error to the upper layer yet.
+                * The error handling decision is made by the target driver,
+                * when the request is completed.
+                */
+               tio->error = error;
+               return;
+       }
+
+       /*
+        * I/O for the bio successfully completed.
+        * Notice the data completion to the upper layer.
+        */
+
+       /*
+        * bios are processed from the head of the list.
+        * So the completing bio should always be rq->bio.
+        * If it's not, something wrong is happening.
+        */
+       if (tio->orig->bio != bio)
+               DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
+
+       /*
+        * Update the original request.
+        * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
+        * the original request before the clone, and break the ordering.
+        */
+       blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
+}
+
+static void store_barrier_error(struct mapped_device *md, int error)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(&md->barrier_error_lock, flags);
+       /*
+        * Basically, the first error is taken, but:
+        *   -EOPNOTSUPP supersedes any I/O error.
+        *   Requeue request supersedes any I/O error but -EOPNOTSUPP.
+        */
+       if (!md->barrier_error || error == -EOPNOTSUPP ||
+           (md->barrier_error != -EOPNOTSUPP &&
+            error == DM_ENDIO_REQUEUE))
+               md->barrier_error = error;
+       spin_unlock_irqrestore(&md->barrier_error_lock, flags);
+}
+
+/*
+ * Don't touch any member of the md after calling this function because
+ * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
+ * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
+ */
+static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
+{
+       atomic_dec(&md->pending[rw]);
+
+       /* nudge anyone waiting on suspend queue */
+       if (!md_in_flight(md))
+               wake_up(&md->wait);
+
+       if (run_queue)
+               blk_run_queue(md->queue);
+
+       /*
+        * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
+        */
+       dm_put(md);
+}
+
+static void free_rq_clone(struct request *clone)
+{
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+
+       blk_rq_unprep_clone(clone);
+       free_rq_tio(tio);
+}
+
+/*
+ * Complete the clone and the original request.
+ * Must be called without queue lock.
+ */
+static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
+{
+       int rw = rq_data_dir(clone);
+       int run_queue = 1;
+       bool is_barrier = blk_barrier_rq(clone);
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+       struct mapped_device *md = tio->md;
+       struct request *rq = tio->orig;
+
+       if (blk_pc_request(rq) && !is_barrier) {
+               rq->errors = clone->errors;
+               rq->resid_len = clone->resid_len;
+
+               if (rq->sense)
+                       /*
+                        * We are using the sense buffer of the original
+                        * request.
+                        * So setting the length of the sense data is enough.
+                        */
+                       rq->sense_len = clone->sense_len;
+       }
+
+       free_rq_clone(clone);
+
+       if (unlikely(is_barrier)) {
+               if (unlikely(error))
+                       store_barrier_error(md, error);
+               run_queue = 0;
+       } else
+               blk_end_request_all(rq, error);
+
+       rq_completed(md, rw, run_queue);
+}
+
+static void dm_unprep_request(struct request *rq)
+{
+       struct request *clone = rq->special;
+
+       rq->special = NULL;
+       rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
+
+       free_rq_clone(clone);
+}
+
+/*
+ * Requeue the original request of a clone.
+ */
+void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
+{
+       int rw = rq_data_dir(clone);
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+       struct mapped_device *md = tio->md;
+       struct request *rq = tio->orig;
+       struct request_queue *q = rq->q;
+       unsigned long flags;
+
+       if (unlikely(blk_barrier_rq(clone))) {
+               /*
+                * Barrier clones share an original request.
+                * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
+                * case.
+                */
+               dm_end_request(clone, DM_ENDIO_REQUEUE);
+               return;
+       }
+
+       dm_unprep_request(rq);
+
+       spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
+       if (elv_queue_empty(q))
+               blk_plug_device(q);
+       blk_requeue_request(q, rq);
+       spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
+
+       rq_completed(md, rw, 0);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
+
+static void __stop_queue(struct request_queue *q)
+{
+       blk_stop_queue(q);
+}
+
+static void stop_queue(struct request_queue *q)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
+       __stop_queue(q);
+       spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
+}
+
+static void __start_queue(struct request_queue *q)
+{
+       if (blk_queue_stopped(q))
+               blk_start_queue(q);
+}
+
+static void start_queue(struct request_queue *q)
+{
+       unsigned long flags;
+
+       spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
+       __start_queue(q);
+       spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
+}
+
+static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
+{
+       int r = error;
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+       dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
+
+       if (mapped && rq_end_io)
+               r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
+
+       if (r <= 0)
+               /* The target wants to complete the I/O */
+               dm_end_request(clone, r);
+       else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
+               /* The target will handle the I/O */
+               return;
+       else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
+               /* The target wants to requeue the I/O */
+               dm_requeue_unmapped_request(clone);
+       else {
+               DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
+               BUG();
+       }
+}
+
+/*
+ * Request completion handler for request-based dm
+ */
+static void dm_softirq_done(struct request *rq)
+{
+       bool mapped = true;
+       struct request *clone = rq->completion_data;
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+
+       if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
+               mapped = false;
+
+       dm_done(clone, tio->error, mapped);
+}
+
+/*
+ * Complete the clone and the original request with the error status
+ * through softirq context.
+ */
+static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
+{
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+       struct request *rq = tio->orig;
+
+       if (unlikely(blk_barrier_rq(clone))) {
+               /*
+                * Barrier clones share an original request.  So can't use
+                * softirq_done with the original.
+                * Pass the clone to dm_done() directly in this special case.
+                * It is safe (even if clone->q->queue_lock is held here)
+                * because there is no I/O dispatching during the completion
+                * of barrier clone.
+                */
+               dm_done(clone, error, true);
+               return;
+       }
+
+       tio->error = error;
+       rq->completion_data = clone;
+       blk_complete_request(rq);
+}
+
+/*
+ * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
+ * through softirq context.
+ * Target's rq_end_io() function isn't called.
+ * This may be used when the target's map_rq() function fails.
+ */
+void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
+{
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+       struct request *rq = tio->orig;
+
+       if (unlikely(blk_barrier_rq(clone))) {
+               /*
+                * Barrier clones share an original request.
+                * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
+                * case.
+                */
+               BUG_ON(error > 0);
+               dm_end_request(clone, error);
+               return;
+       }
+
+       rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
+       dm_complete_request(clone, error);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
+
+/*
+ * Called with the queue lock held
+ */
+static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
+{
+       /*
+        * For just cleaning up the information of the queue in which
+        * the clone was dispatched.
+        * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
+        * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
+        */
+       __blk_put_request(clone->q, clone);
+
+       /*
+        * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
+        * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
+        *     - another request may be submitted by the upper level driver
+        *       of the stacking during the completion
+        *     - the submission which requires queue lock may be done
+        *       against this queue
+        */
+       dm_complete_request(clone, error);
+}
+
 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
                           sector_t sector, struct dm_target *ti)
 {
@@ -712,7 +1114,7 @@ static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
        clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 
        if (bio_integrity(bio)) {
-               bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
+               bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
                bio_integrity_trim(clone,
                                   bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
        }
@@ -740,7 +1142,7 @@ static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
        clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 
        if (bio_integrity(bio)) {
-               bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
+               bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
 
                if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
                        bio_integrity_trim(clone,
@@ -750,16 +1152,24 @@ static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
        return clone;
 }
 
-static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
-                         unsigned flush_nr)
+static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
+                                     struct dm_target *ti)
 {
-       struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci->md);
-       struct bio *clone;
+       struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
 
        tio->io = ci->io;
        tio->ti = ti;
-
        memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
+
+       return tio;
+}
+
+static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
+                         unsigned flush_nr)
+{
+       struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
+       struct bio *clone;
+
        tio->info.flush_request = flush_nr;
 
        clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
@@ -803,10 +1213,7 @@ static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
        /*
         * Allocate a target io object.
         */
-       tio = alloc_tio(ci->md);
-       tio->io = ci->io;
-       tio->ti = ti;
-       memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
+       tio = alloc_tio(ci, ti);
 
        if (ci->sector_count <= max) {
                /*
@@ -862,10 +1269,7 @@ static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 
                                max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 
-                               tio = alloc_tio(ci->md);
-                               tio->io = ci->io;
-                               tio->ti = ti;
-                               memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
+                               tio = alloc_tio(ci, ti);
                        }
 
                        len = min(remaining, max);
@@ -895,9 +1299,9 @@ static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
        struct clone_info ci;
        int error = 0;
 
-       ci.map = dm_get_table(md);
+       ci.map = dm_get_live_table(md);
        if (unlikely(!ci.map)) {
-               if (!bio_barrier(bio))
+               if (!bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))
                        bio_io_error(bio);
                else
                        if (!md->barrier_error)
@@ -912,6 +1316,7 @@ static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
        atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
        ci.io->bio = bio;
        ci.io->md = md;
+       spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
        ci.sector = bio->bi_sector;
        ci.sector_count = bio_sectors(bio);
        if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
@@ -935,7 +1340,7 @@ static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
                         struct bio_vec *biovec)
 {
        struct mapped_device *md = q->queuedata;
-       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
        struct dm_target *ti;
        sector_t max_sectors;
        int max_size = 0;
@@ -991,7 +1396,7 @@ out:
  * The request function that just remaps the bio built up by
  * dm_merge_bvec.
  */
-static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
+static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 {
        int rw = bio_data_dir(bio);
        struct mapped_device *md = q->queuedata;
@@ -1009,7 +1414,7 @@ static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
         * we have to queue this io for later.
         */
        if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
-           unlikely(bio_barrier(bio))) {
+           unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))) {
                up_read(&md->io_lock);
 
                if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
@@ -1028,12 +1433,298 @@ static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
        return 0;
 }
 
+static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
+{
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+
+       return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
+}
+
+static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
+{
+       return blk_queue_stackable(md->queue);
+}
+
+static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
+{
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+
+       if (dm_request_based(md))
+               return dm_make_request(q, bio);
+
+       return _dm_request(q, bio);
+}
+
+/*
+ * Mark this request as flush request, so that dm_request_fn() can
+ * recognize.
+ */
+static void dm_rq_prepare_flush(struct request_queue *q, struct request *rq)
+{
+       rq->cmd_type = REQ_TYPE_LINUX_BLOCK;
+       rq->cmd[0] = REQ_LB_OP_FLUSH;
+}
+
+static bool dm_rq_is_flush_request(struct request *rq)
+{
+       if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_LINUX_BLOCK &&
+           rq->cmd[0] == REQ_LB_OP_FLUSH)
+               return true;
+       else
+               return false;
+}
+
+void dm_dispatch_request(struct request *rq)
+{
+       int r;
+
+       if (blk_queue_io_stat(rq->q))
+               rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
+
+       rq->start_time = jiffies;
+       r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
+       if (r)
+               dm_complete_request(rq, r);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
+
+static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
+{
+       struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
+       struct mapped_device *md = info->tio->md;
+
+       free_bio_info(info);
+       bio_free(bio, md->bs);
+}
+
+static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
+                                void *data)
+{
+       struct dm_rq_target_io *tio = data;
+       struct mapped_device *md = tio->md;
+       struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
+
+       if (!info)
+               return -ENOMEM;
+
+       info->orig = bio_orig;
+       info->tio = tio;
+       bio->bi_end_io = end_clone_bio;
+       bio->bi_private = info;
+       bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
+
+       return 0;
+}
+
+static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
+                      struct dm_rq_target_io *tio)
+{
+       int r;
+
+       if (dm_rq_is_flush_request(rq)) {
+               blk_rq_init(NULL, clone);
+               clone->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
+               clone->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | WRITE);
+       } else {
+               r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
+                                     dm_rq_bio_constructor, tio);
+               if (r)
+                       return r;
+
+               clone->cmd = rq->cmd;
+               clone->cmd_len = rq->cmd_len;
+               clone->sense = rq->sense;
+               clone->buffer = rq->buffer;
+       }
+
+       clone->end_io = end_clone_request;
+       clone->end_io_data = tio;
+
+       return 0;
+}
+
+static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
+                               gfp_t gfp_mask)
+{
+       struct request *clone;
+       struct dm_rq_target_io *tio;
+
+       tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
+       if (!tio)
+               return NULL;
+
+       tio->md = md;
+       tio->ti = NULL;
+       tio->orig = rq;
+       tio->error = 0;
+       memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
+
+       clone = &tio->clone;
+       if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
+               /* -ENOMEM */
+               free_rq_tio(tio);
+               return NULL;
+       }
+
+       return clone;
+}
+
+/*
+ * Called with the queue lock held.
+ */
+static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
+{
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+       struct request *clone;
+
+       if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq)))
+               return BLKPREP_OK;
+
+       if (unlikely(rq->special)) {
+               DMWARN("Already has something in rq->special.");
+               return BLKPREP_KILL;
+       }
+
+       clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
+       if (!clone)
+               return BLKPREP_DEFER;
+
+       rq->special = clone;
+       rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
+
+       return BLKPREP_OK;
+}
+
+static void map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
+                       struct mapped_device *md)
+{
+       int r;
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+
+       /*
+        * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
+        * We can't rely on the reference count by device opener,
+        * because the device may be closed during the request completion
+        * when all bios are completed.
+        * See the comment in rq_completed() too.
+        */
+       dm_get(md);
+
+       tio->ti = ti;
+       r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
+       switch (r) {
+       case DM_MAPIO_SUBMITTED:
+               /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
+               break;
+       case DM_MAPIO_REMAPPED:
+               /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
+               trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
+                                    blk_rq_pos(tio->orig));
+               dm_dispatch_request(clone);
+               break;
+       case DM_MAPIO_REQUEUE:
+               /* The target wants to requeue the I/O */
+               dm_requeue_unmapped_request(clone);
+               break;
+       default:
+               if (r > 0) {
+                       DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
+                       BUG();
+               }
+
+               /* The target wants to complete the I/O */
+               dm_kill_unmapped_request(clone, r);
+               break;
+       }
+}
+
+/*
+ * q->request_fn for request-based dm.
+ * Called with the queue lock held.
+ */
+static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
+{
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
+       struct dm_target *ti;
+       struct request *rq, *clone;
+
+       /*
+        * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
+        * ->pending within a single queue_lock not to increment the
+        * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
+        * dm_suspend().
+        */
+       while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
+               rq = blk_peek_request(q);
+               if (!rq)
+                       goto plug_and_out;
+
+               if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq))) {
+                       BUG_ON(md->flush_request);
+                       md->flush_request = rq;
+                       blk_start_request(rq);
+                       queue_work(md->wq, &md->barrier_work);
+                       goto out;
+               }
+
+               ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
+               if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
+                       goto plug_and_out;
+
+               blk_start_request(rq);
+               clone = rq->special;
+               atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
+
+               spin_unlock(q->queue_lock);
+               map_request(ti, clone, md);
+               spin_lock_irq(q->queue_lock);
+       }
+
+       goto out;
+
+plug_and_out:
+       if (!elv_queue_empty(q))
+               /* Some requests still remain, retry later */
+               blk_plug_device(q);
+
+out:
+       dm_table_put(map);
+
+       return;
+}
+
+int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
+{
+       return blk_lld_busy(q);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
+
+static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
+{
+       int r;
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
+
+       if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
+               r = 1;
+       else
+               r = dm_table_any_busy_target(map);
+
+       dm_table_put(map);
+
+       return r;
+}
+
 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
 {
        struct mapped_device *md = q->queuedata;
-       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
 
        if (map) {
+               if (dm_request_based(md))
+                       generic_unplug_device(q);
+
                dm_table_unplug_all(map);
                dm_table_put(map);
        }
@@ -1046,9 +1737,18 @@ static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
        struct dm_table *map;
 
        if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
-               map = dm_get_table(md);
+               map = dm_get_live_table(md);
                if (map) {
-                       r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
+                       /*
+                        * Request-based dm cares about only own queue for
+                        * the query about congestion status of request_queue
+                        */
+                       if (dm_request_based(md))
+                               r = md->queue->backing_dev_info.state &
+                                   bdi_bits;
+                       else
+                               r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
+
                        dm_table_put(map);
                }
        }
@@ -1131,9 +1831,10 @@ out:
        return r;
 }
 
-static struct block_device_operations dm_blk_dops;
+static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
 
 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
+static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work);
 
 /*
  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
@@ -1163,6 +1864,7 @@ static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
        init_rwsem(&md->io_lock);
        mutex_init(&md->suspend_lock);
        spin_lock_init(&md->deferred_lock);
+       spin_lock_init(&md->barrier_error_lock);
        rwlock_init(&md->map_lock);
        atomic_set(&md->holders, 1);
        atomic_set(&md->open_count, 0);
@@ -1171,38 +1873,44 @@ static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
        INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
        spin_lock_init(&md->uevent_lock);
 
-       md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
+       md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
        if (!md->queue)
                goto bad_queue;
 
+       /*
+        * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
+        * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
+        * although we initialized the queue using blk_init_queue().
+        * The type is decided at the first table loading time.
+        * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
+        * for request stacking support until then.
+        *
+        * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
+        */
+       queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
+       md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
        md->queue->queuedata = md;
        md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
        md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
        blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
-       blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
        blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
        md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
        blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
-
-       md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
-       if (!md->io_pool)
-               goto bad_io_pool;
-
-       md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
-       if (!md->tio_pool)
-               goto bad_tio_pool;
-
-       md->bs = bioset_create(16, 0);
-       if (!md->bs)
-               goto bad_no_bioset;
+       blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
+       blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
+       blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
+       blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH,
+                         dm_rq_prepare_flush);
 
        md->disk = alloc_disk(1);
        if (!md->disk)
                goto bad_disk;
 
-       atomic_set(&md->pending, 0);
+       atomic_set(&md->pending[0], 0);
+       atomic_set(&md->pending[1], 0);
        init_waitqueue_head(&md->wait);
        INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
+       INIT_WORK(&md->barrier_work, dm_rq_barrier_work);
        init_waitqueue_head(&md->eventq);
 
        md->disk->major = _major;
@@ -1234,14 +1942,9 @@ static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
 bad_bdev:
        destroy_workqueue(md->wq);
 bad_thread:
+       del_gendisk(md->disk);
        put_disk(md->disk);
 bad_disk:
-       bioset_free(md->bs);
-bad_no_bioset:
-       mempool_destroy(md->tio_pool);
-bad_tio_pool:
-       mempool_destroy(md->io_pool);
-bad_io_pool:
        blk_cleanup_queue(md->queue);
 bad_queue:
        free_minor(minor);
@@ -1261,9 +1964,12 @@ static void free_dev(struct mapped_device *md)
        unlock_fs(md);
        bdput(md->bdev);
        destroy_workqueue(md->wq);
-       mempool_destroy(md->tio_pool);
-       mempool_destroy(md->io_pool);
-       bioset_free(md->bs);
+       if (md->tio_pool)
+               mempool_destroy(md->tio_pool);
+       if (md->io_pool)
+               mempool_destroy(md->io_pool);
+       if (md->bs)
+               bioset_free(md->bs);
        blk_integrity_unregister(md->disk);
        del_gendisk(md->disk);
        free_minor(minor);
@@ -1278,6 +1984,29 @@ static void free_dev(struct mapped_device *md)
        kfree(md);
 }
 
+static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
+{
+       struct dm_md_mempools *p;
+
+       if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
+               /* the md already has necessary mempools */
+               goto out;
+
+       p = dm_table_get_md_mempools(t);
+       BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
+
+       md->io_pool = p->io_pool;
+       p->io_pool = NULL;
+       md->tio_pool = p->tio_pool;
+       p->tio_pool = NULL;
+       md->bs = p->bs;
+       p->bs = NULL;
+
+out:
+       /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
+       dm_table_free_md_mempools(t);
+}
+
 /*
  * Bind a table to the device.
  */
@@ -1306,10 +2035,16 @@ static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
        mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
 }
 
-static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
+/*
+ * Returns old map, which caller must destroy.
+ */
+static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
+                              struct queue_limits *limits)
 {
+       struct dm_table *old_map;
        struct request_queue *q = md->queue;
        sector_t size;
+       unsigned long flags;
 
        size = dm_table_get_size(t);
 
@@ -1321,33 +2056,46 @@ static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
 
        __set_size(md, size);
 
-       if (!size) {
-               dm_table_destroy(t);
-               return 0;
-       }
-
        dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
 
-       write_lock(&md->map_lock);
+       /*
+        * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
+        * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
+        * I/O mapping before resume.
+        * This must be done before setting the queue restrictions,
+        * because request-based dm may be run just after the setting.
+        */
+       if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
+               stop_queue(q);
+
+       __bind_mempools(md, t);
+
+       write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
+       old_map = md->map;
        md->map = t;
-       dm_table_set_restrictions(t, q);
-       write_unlock(&md->map_lock);
+       dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
+       write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
 
-       return 0;
+       return old_map;
 }
 
-static void __unbind(struct mapped_device *md)
+/*
+ * Returns unbound table for the caller to free.
+ */
+static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
 {
        struct dm_table *map = md->map;
+       unsigned long flags;
 
        if (!map)
-               return;
+               return NULL;
 
        dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
-       write_lock(&md->map_lock);
+       write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
        md->map = NULL;
-       write_unlock(&md->map_lock);
-       dm_table_destroy(map);
+       write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
+
+       return map;
 }
 
 /*
@@ -1429,18 +2177,18 @@ void dm_put(struct mapped_device *md)
        BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
 
        if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
-               map = dm_get_table(md);
+               map = dm_get_live_table(md);
                idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
                            MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
                set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
                spin_unlock(&_minor_lock);
-               if (!dm_suspended(md)) {
+               if (!dm_suspended_md(md)) {
                        dm_table_presuspend_targets(map);
                        dm_table_postsuspend_targets(map);
                }
                dm_sysfs_exit(md);
                dm_table_put(map);
-               __unbind(md);
+               dm_table_destroy(__unbind(md));
                free_dev(md);
        }
 }
@@ -1459,7 +2207,7 @@ static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
                set_current_state(interruptible);
 
                smp_mb();
-               if (!atomic_read(&md->pending))
+               if (!md_in_flight(md))
                        break;
 
                if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
@@ -1480,6 +2228,13 @@ static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
 {
        dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
+
+       bio_init(&md->barrier_bio);
+       md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
+       md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
+       __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
+
+       dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 }
 
 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
@@ -1525,10 +2280,14 @@ static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
 
                up_write(&md->io_lock);
 
-               if (bio_barrier(c))
-                       process_barrier(md, c);
-               else
-                       __split_and_process_bio(md, c);
+               if (dm_request_based(md))
+                       generic_make_request(c);
+               else {
+                       if (bio_rw_flagged(c, BIO_RW_BARRIER))
+                               process_barrier(md, c);
+                       else
+                               __split_and_process_bio(md, c);
+               }
 
                down_write(&md->io_lock);
        }
@@ -1543,25 +2302,106 @@ static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
        queue_work(md->wq, &md->work);
 }
 
+static void dm_rq_set_flush_nr(struct request *clone, unsigned flush_nr)
+{
+       struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
+
+       tio->info.flush_request = flush_nr;
+}
+
+/* Issue barrier requests to targets and wait for their completion. */
+static int dm_rq_barrier(struct mapped_device *md)
+{
+       int i, j;
+       struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
+       unsigned num_targets = dm_table_get_num_targets(map);
+       struct dm_target *ti;
+       struct request *clone;
+
+       md->barrier_error = 0;
+
+       for (i = 0; i < num_targets; i++) {
+               ti = dm_table_get_target(map, i);
+               for (j = 0; j < ti->num_flush_requests; j++) {
+                       clone = clone_rq(md->flush_request, md, GFP_NOIO);
+                       dm_rq_set_flush_nr(clone, j);
+                       atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
+                       map_request(ti, clone, md);
+               }
+       }
+
+       dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
+       dm_table_put(map);
+
+       return md->barrier_error;
+}
+
+static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work)
+{
+       int error;
+       struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
+                                               barrier_work);
+       struct request_queue *q = md->queue;
+       struct request *rq;
+       unsigned long flags;
+
+       /*
+        * Hold the md reference here and leave it at the last part so that
+        * the md can't be deleted by device opener when the barrier request
+        * completes.
+        */
+       dm_get(md);
+
+       error = dm_rq_barrier(md);
+
+       rq = md->flush_request;
+       md->flush_request = NULL;
+
+       if (error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
+               spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
+               blk_requeue_request(q, rq);
+               spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
+       } else
+               blk_end_request_all(rq, error);
+
+       blk_run_queue(q);
+
+       dm_put(md);
+}
+
 /*
- * Swap in a new table (destroying old one).
+ * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
  */
-int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
+struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
 {
-       int r = -EINVAL;
+       struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
+       struct queue_limits limits;
+       int r;
 
        mutex_lock(&md->suspend_lock);
 
        /* device must be suspended */
-       if (!dm_suspended(md))
+       if (!dm_suspended_md(md))
                goto out;
 
-       __unbind(md);
-       r = __bind(md, table);
+       r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
+       if (r) {
+               map = ERR_PTR(r);
+               goto out;
+       }
+
+       /* cannot change the device type, once a table is bound */
+       if (md->map &&
+           (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
+               DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
+               goto out;
+       }
+
+       map = __bind(md, table, &limits);
 
 out:
        mutex_unlock(&md->suspend_lock);
-       return r;
+       return map;
 }
 
 /*
@@ -1603,6 +2443,15 @@ static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
  */
+/*
+ * Suspend mechanism in request-based dm.
+ *
+ * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
+ * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
+ * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
+ *
+ * To abort suspend, start the request_queue.
+ */
 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
 {
        struct dm_table *map = NULL;
@@ -1612,12 +2461,12 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
 
        mutex_lock(&md->suspend_lock);
 
-       if (dm_suspended(md)) {
+       if (dm_suspended_md(md)) {
                r = -EINVAL;
                goto out_unlock;
        }
 
-       map = dm_get_table(md);
+       map = dm_get_live_table(md);
 
        /*
         * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
@@ -1630,8 +2479,10 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
        dm_table_presuspend_targets(map);
 
        /*
-        * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
-        * because lock_fs() needs to flush I/Os.
+        * Flush I/O to the device.
+        * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
+        * noflush takes precedence over do_lockfs.
+        * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
         */
        if (!noflush && do_lockfs) {
                r = lock_fs(md);
@@ -1660,6 +2511,14 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
        set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
        up_write(&md->io_lock);
 
+       /*
+        * Request-based dm uses md->wq for barrier (dm_rq_barrier_work) which
+        * can be kicked until md->queue is stopped.  So stop md->queue before
+        * flushing md->wq.
+        */
+       if (dm_request_based(md))
+               stop_queue(md->queue);
+
        flush_workqueue(md->wq);
 
        /*
@@ -1678,6 +2537,9 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
        if (r < 0) {
                dm_queue_flush(md);
 
+               if (dm_request_based(md))
+                       start_queue(md->queue);
+
                unlock_fs(md);
                goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
        }
@@ -1688,10 +2550,10 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
         * requests are being added to md->deferred list.
         */
 
-       dm_table_postsuspend_targets(map);
-
        set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
 
+       dm_table_postsuspend_targets(map);
+
 out:
        dm_table_put(map);
 
@@ -1706,10 +2568,10 @@ int dm_resume(struct mapped_device *md)
        struct dm_table *map = NULL;
 
        mutex_lock(&md->suspend_lock);
-       if (!dm_suspended(md))
+       if (!dm_suspended_md(md))
                goto out;
 
-       map = dm_get_table(md);
+       map = dm_get_live_table(md);
        if (!map || !dm_table_get_size(map))
                goto out;
 
@@ -1719,16 +2581,20 @@ int dm_resume(struct mapped_device *md)
 
        dm_queue_flush(md);
 
+       /*
+        * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
+        * so that mapping of targets can work correctly.
+        * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
+        */
+       if (dm_request_based(md))
+               start_queue(md->queue);
+
        unlock_fs(md);
 
        clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
 
        dm_table_unplug_all(map);
-
-       dm_kobject_uevent(md);
-
        r = 0;
-
 out:
        dm_table_put(map);
        mutex_unlock(&md->suspend_lock);
@@ -1739,9 +2605,19 @@ out:
 /*-----------------------------------------------------------------
  * Event notification.
  *---------------------------------------------------------------*/
-void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md)
+void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
+                      unsigned cookie)
 {
-       kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
+       char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
+       char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
+
+       if (!cookie)
+               kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
+       else {
+               snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
+                        DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
+               kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
+       }
 }
 
 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
@@ -1796,18 +2672,29 @@ struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
                return NULL;
 
        if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
-           test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
+           dm_deleting_md(md))
                return NULL;
 
        dm_get(md);
        return md;
 }
 
-int dm_suspended(struct mapped_device *md)
+int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
 {
        return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
 }
 
+int dm_suspended(struct dm_target *ti)
+{
+       struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
+       int r = dm_suspended_md(md);
+
+       dm_put(md);
+
+       return r;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
+
 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
 {
        struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
@@ -1819,7 +2706,62 @@ int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
 
-static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
+struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
+{
+       struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
+
+       if (!pools)
+               return NULL;
+
+       pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
+                        mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
+                        mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
+       if (!pools->io_pool)
+               goto free_pools_and_out;
+
+       pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
+                         mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
+                         mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
+       if (!pools->tio_pool)
+               goto free_io_pool_and_out;
+
+       pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
+                   bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
+       if (!pools->bs)
+               goto free_tio_pool_and_out;
+
+       return pools;
+
+free_tio_pool_and_out:
+       mempool_destroy(pools->tio_pool);
+
+free_io_pool_and_out:
+       mempool_destroy(pools->io_pool);
+
+free_pools_and_out:
+       kfree(pools);
+
+       return NULL;
+}
+
+void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
+{
+       if (!pools)
+               return;
+
+       if (pools->io_pool)
+               mempool_destroy(pools->io_pool);
+
+       if (pools->tio_pool)
+               mempool_destroy(pools->tio_pool);
+
+       if (pools->bs)
+               bioset_free(pools->bs);
+
+       kfree(pools);
+}
+
+static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
        .open = dm_blk_open,
        .release = dm_blk_close,
        .ioctl = dm_blk_ioctl,