thermal: sysfs-api.txt - document passive attribute for thermal zones
[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[2];
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         int rw = bio_data_dir(io->bio);
457
458         io->start_time = jiffies;
459
460         cpu = part_stat_lock();
461         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
462         part_stat_unlock();
463         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = atomic_inc_return(&md->pending[rw]);
464 }
465
466 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
467 {
468         struct mapped_device *md = io->md;
469         struct bio *bio = io->bio;
470         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
471         int pending, cpu;
472         int rw = bio_data_dir(bio);
473
474         cpu = part_stat_lock();
475         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
476         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
477         part_stat_unlock();
478
479         /*
480          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
481          * a barrier.
482          */
483         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = pending =
484                 atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
485         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
486
487         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
488         if (!pending)
489                 wake_up(&md->wait);
490 }
491
492 /*
493  * Add the bio to the list of deferred io.
494  */
495 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
496 {
497         down_write(&md->io_lock);
498
499         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
500         bio_list_add(&md->deferred, bio);
501         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
502
503         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
504                 queue_work(md->wq, &md->work);
505
506         up_write(&md->io_lock);
507 }
508
509 /*
510  * Everyone (including functions in this file), should use this
511  * function to access the md->map field, and make sure they call
512  * dm_table_put() when finished.
513  */
514 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
515 {
516         struct dm_table *t;
517         unsigned long flags;
518
519         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
520         t = md->map;
521         if (t)
522                 dm_table_get(t);
523         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
524
525         return t;
526 }
527
528 /*
529  * Get the geometry associated with a dm device
530  */
531 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
532 {
533         *geo = md->geometry;
534
535         return 0;
536 }
537
538 /*
539  * Set the geometry of a device.
540  */
541 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
542 {
543         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
544
545         if (geo->start > sz) {
546                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
547                 return -EINVAL;
548         }
549
550         md->geometry = *geo;
551
552         return 0;
553 }
554
555 /*-----------------------------------------------------------------
556  * CRUD START:
557  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
558  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
559  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
560  *   interests of getting something for people to use I give
561  *   you this clearly demarcated crap.
562  *---------------------------------------------------------------*/
563
564 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
565 {
566         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
567 }
568
569 /*
570  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
571  * cloned into, completing the original io if necc.
572  */
573 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
574 {
575         unsigned long flags;
576         int io_error;
577         struct bio *bio;
578         struct mapped_device *md = io->md;
579
580         /* Push-back supersedes any I/O errors */
581         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
582                 io->error = error;
583
584         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
585                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
586                         /*
587                          * Target requested pushing back the I/O.
588                          */
589                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
590                         if (__noflush_suspending(md)) {
591                                 if (!bio_rw_flagged(io->bio, BIO_RW_BARRIER))
592                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
593                                                           io->bio);
594                         } else
595                                 /* noflush suspend was interrupted. */
596                                 io->error = -EIO;
597                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
598                 }
599
600                 io_error = io->error;
601                 bio = io->bio;
602
603                 if (bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER)) {
604                         /*
605                          * There can be just one barrier request so we use
606                          * a per-device variable for error reporting.
607                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
608                          */
609                         if (!md->barrier_error && io_error != -EOPNOTSUPP)
610                                 md->barrier_error = io_error;
611                         end_io_acct(io);
612                 } else {
613                         end_io_acct(io);
614
615                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
616                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
617
618                                 bio_endio(bio, io_error);
619                         }
620                 }
621
622                 free_io(md, io);
623         }
624 }
625
626 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
627 {
628         int r = 0;
629         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
630         struct dm_io *io = tio->io;
631         struct mapped_device *md = tio->io->md;
632         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
633
634         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
635                 error = -EIO;
636
637         if (endio) {
638                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
639                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
640                         /*
641                          * error and requeue request are handled
642                          * in dec_pending().
643                          */
644                         error = r;
645                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
646                         /* The target will handle the io */
647                         return;
648                 else if (r) {
649                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
650                         BUG();
651                 }
652         }
653
654         /*
655          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
656          */
657         bio->bi_private = md->bs;
658
659         free_tio(md, tio);
660         bio_put(bio);
661         dec_pending(io, error);
662 }
663
664 /*
665  * Partial completion handling for request-based dm
666  */
667 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
668 {
669         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
670         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
671         struct bio *bio = info->orig;
672         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
673
674         bio_put(clone);
675
676         if (tio->error)
677                 /*
678                  * An error has already been detected on the request.
679                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
680                  * the remainder.
681                  */
682                 return;
683         else if (error) {
684                 /*
685                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
686                  * The error handling decision is made by the target driver,
687                  * when the request is completed.
688                  */
689                 tio->error = error;
690                 return;
691         }
692
693         /*
694          * I/O for the bio successfully completed.
695          * Notice the data completion to the upper layer.
696          */
697
698         /*
699          * bios are processed from the head of the list.
700          * So the completing bio should always be rq->bio.
701          * If it's not, something wrong is happening.
702          */
703         if (tio->orig->bio != bio)
704                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
705
706         /*
707          * Update the original request.
708          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
709          * the original request before the clone, and break the ordering.
710          */
711         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
712 }
713
714 /*
715  * Don't touch any member of the md after calling this function because
716  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
717  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
718  */
719 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int run_queue)
720 {
721         int wakeup_waiters = 0;
722         struct request_queue *q = md->queue;
723         unsigned long flags;
724
725         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
726         if (!queue_in_flight(q))
727                 wakeup_waiters = 1;
728         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
729
730         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
731         if (wakeup_waiters)
732                 wake_up(&md->wait);
733
734         if (run_queue)
735                 blk_run_queue(q);
736
737         /*
738          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
739          */
740         dm_put(md);
741 }
742
743 static void free_rq_clone(struct request *clone)
744 {
745         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
746
747         blk_rq_unprep_clone(clone);
748         free_rq_tio(tio);
749 }
750
751 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
752 {
753         struct request *clone = rq->special;
754
755         rq->special = NULL;
756         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
757
758         free_rq_clone(clone);
759 }
760
761 /*
762  * Requeue the original request of a clone.
763  */
764 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
765 {
766         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
767         struct mapped_device *md = tio->md;
768         struct request *rq = tio->orig;
769         struct request_queue *q = rq->q;
770         unsigned long flags;
771
772         dm_unprep_request(rq);
773
774         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
775         if (elv_queue_empty(q))
776                 blk_plug_device(q);
777         blk_requeue_request(q, rq);
778         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
779
780         rq_completed(md, 0);
781 }
782 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
783
784 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
785 {
786         blk_stop_queue(q);
787 }
788
789 static void stop_queue(struct request_queue *q)
790 {
791         unsigned long flags;
792
793         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
794         __stop_queue(q);
795         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
796 }
797
798 static void __start_queue(struct request_queue *q)
799 {
800         if (blk_queue_stopped(q))
801                 blk_start_queue(q);
802 }
803
804 static void start_queue(struct request_queue *q)
805 {
806         unsigned long flags;
807
808         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
809         __start_queue(q);
810         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
811 }
812
813 /*
814  * Complete the clone and the original request.
815  * Must be called without queue lock.
816  */
817 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
818 {
819         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
820         struct mapped_device *md = tio->md;
821         struct request *rq = tio->orig;
822
823         if (blk_pc_request(rq)) {
824                 rq->errors = clone->errors;
825                 rq->resid_len = clone->resid_len;
826
827                 if (rq->sense)
828                         /*
829                          * We are using the sense buffer of the original
830                          * request.
831                          * So setting the length of the sense data is enough.
832                          */
833                         rq->sense_len = clone->sense_len;
834         }
835
836         free_rq_clone(clone);
837
838         blk_end_request_all(rq, error);
839
840         rq_completed(md, 1);
841 }
842
843 /*
844  * Request completion handler for request-based dm
845  */
846 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
847 {
848         struct request *clone = rq->completion_data;
849         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
850         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
851         int error = tio->error;
852
853         if (!(rq->cmd_flags & REQ_FAILED) && rq_end_io)
854                 error = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
855
856         if (error <= 0)
857                 /* The target wants to complete the I/O */
858                 dm_end_request(clone, error);
859         else if (error == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
860                 /* The target will handle the I/O */
861                 return;
862         else if (error == DM_ENDIO_REQUEUE)
863                 /* The target wants to requeue the I/O */
864                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
865         else {
866                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", error);
867                 BUG();
868         }
869 }
870
871 /*
872  * Complete the clone and the original request with the error status
873  * through softirq context.
874  */
875 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
876 {
877         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
878         struct request *rq = tio->orig;
879
880         tio->error = error;
881         rq->completion_data = clone;
882         blk_complete_request(rq);
883 }
884
885 /*
886  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
887  * through softirq context.
888  * Target's rq_end_io() function isn't called.
889  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
890  */
891 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
892 {
893         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
894         struct request *rq = tio->orig;
895
896         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
897         dm_complete_request(clone, error);
898 }
899 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
900
901 /*
902  * Called with the queue lock held
903  */
904 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
905 {
906         /*
907          * For just cleaning up the information of the queue in which
908          * the clone was dispatched.
909          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
910          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
911          */
912         __blk_put_request(clone->q, clone);
913
914         /*
915          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
916          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
917          *     - another request may be submitted by the upper level driver
918          *       of the stacking during the completion
919          *     - the submission which requires queue lock may be done
920          *       against this queue
921          */
922         dm_complete_request(clone, error);
923 }
924
925 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
926                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
927 {
928         sector_t offset = sector - ti->begin;
929         sector_t len = ti->len - offset;
930
931         /*
932          * Does the target need to split even further ?
933          */
934         if (ti->split_io) {
935                 sector_t boundary;
936                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
937                            - offset;
938                 if (len > boundary)
939                         len = boundary;
940         }
941
942         return len;
943 }
944
945 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
946                       struct dm_target_io *tio)
947 {
948         int r;
949         sector_t sector;
950         struct mapped_device *md;
951
952         clone->bi_end_io = clone_endio;
953         clone->bi_private = tio;
954
955         /*
956          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
957          * anything, the target has assumed ownership of
958          * this io.
959          */
960         atomic_inc(&tio->io->io_count);
961         sector = clone->bi_sector;
962         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
963         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
964                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
965
966                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
967                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
968
969                 generic_make_request(clone);
970         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
971                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
972                 md = tio->io->md;
973                 dec_pending(tio->io, r);
974                 /*
975                  * Store bio_set for cleanup.
976                  */
977                 clone->bi_private = md->bs;
978                 bio_put(clone);
979                 free_tio(md, tio);
980         } else if (r) {
981                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
982                 BUG();
983         }
984 }
985
986 struct clone_info {
987         struct mapped_device *md;
988         struct dm_table *map;
989         struct bio *bio;
990         struct dm_io *io;
991         sector_t sector;
992         sector_t sector_count;
993         unsigned short idx;
994 };
995
996 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
997 {
998         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
999
1000         bio_free(bio, bs);
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
1005  */
1006 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1007                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1008                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1009 {
1010         struct bio *clone;
1011         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1012
1013         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1014         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1015         *clone->bi_io_vec = *bv;
1016
1017         clone->bi_sector = sector;
1018         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1019         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1020         clone->bi_vcnt = 1;
1021         clone->bi_size = to_bytes(len);
1022         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1023         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1024         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1025
1026         if (bio_integrity(bio)) {
1027                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1028                 bio_integrity_trim(clone,
1029                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1030         }
1031
1032         return clone;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1037  */
1038 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1039                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1040                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1041 {
1042         struct bio *clone;
1043
1044         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1045         __bio_clone(clone, bio);
1046         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
1047         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1048         clone->bi_sector = sector;
1049         clone->bi_idx = idx;
1050         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1051         clone->bi_size = to_bytes(len);
1052         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1053
1054         if (bio_integrity(bio)) {
1055                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1056
1057                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1058                         bio_integrity_trim(clone,
1059                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1060         }
1061
1062         return clone;
1063 }
1064
1065 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1066                                       struct dm_target *ti)
1067 {
1068         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1069
1070         tio->io = ci->io;
1071         tio->ti = ti;
1072         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1073
1074         return tio;
1075 }
1076
1077 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1078                           unsigned flush_nr)
1079 {
1080         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1081         struct bio *clone;
1082
1083         tio->info.flush_request = flush_nr;
1084
1085         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1086         __bio_clone(clone, ci->bio);
1087         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1088
1089         __map_bio(ti, clone, tio);
1090 }
1091
1092 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1093 {
1094         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
1095         struct dm_target *ti;
1096
1097         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1098                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
1099                      flush_nr++)
1100                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
1101
1102         ci->sector_count = 0;
1103
1104         return 0;
1105 }
1106
1107 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1108 {
1109         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1110         struct dm_target *ti;
1111         sector_t len = 0, max;
1112         struct dm_target_io *tio;
1113
1114         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1115                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1116
1117         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1118         if (!dm_target_is_valid(ti))
1119                 return -EIO;
1120
1121         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1122
1123         /*
1124          * Allocate a target io object.
1125          */
1126         tio = alloc_tio(ci, ti);
1127
1128         if (ci->sector_count <= max) {
1129                 /*
1130                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1131                  * the remaining io with a single clone.
1132                  */
1133                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1134                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1135                                   ci->md->bs);
1136                 __map_bio(ti, clone, tio);
1137                 ci->sector_count = 0;
1138
1139         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1140                 /*
1141                  * There are some bvecs that don't span targets.
1142                  * Do as many of these as possible.
1143                  */
1144                 int i;
1145                 sector_t remaining = max;
1146                 sector_t bv_len;
1147
1148                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1149                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1150
1151                         if (bv_len > remaining)
1152                                 break;
1153
1154                         remaining -= bv_len;
1155                         len += bv_len;
1156                 }
1157
1158                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1159                                   ci->md->bs);
1160                 __map_bio(ti, clone, tio);
1161
1162                 ci->sector += len;
1163                 ci->sector_count -= len;
1164                 ci->idx = i;
1165
1166         } else {
1167                 /*
1168                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1169                  */
1170                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1171                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1172                 unsigned int offset = 0;
1173
1174                 do {
1175                         if (offset) {
1176                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1177                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1178                                         return -EIO;
1179
1180                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1181
1182                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1183                         }
1184
1185                         len = min(remaining, max);
1186
1187                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1188                                            bv->bv_offset + offset, len,
1189                                            ci->md->bs);
1190
1191                         __map_bio(ti, clone, tio);
1192
1193                         ci->sector += len;
1194                         ci->sector_count -= len;
1195                         offset += to_bytes(len);
1196                 } while (remaining -= len);
1197
1198                 ci->idx++;
1199         }
1200
1201         return 0;
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1206  */
1207 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1208 {
1209         struct clone_info ci;
1210         int error = 0;
1211
1212         ci.map = dm_get_table(md);
1213         if (unlikely(!ci.map)) {
1214                 if (!bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))
1215                         bio_io_error(bio);
1216                 else
1217                         if (!md->barrier_error)
1218                                 md->barrier_error = -EIO;
1219                 return;
1220         }
1221
1222         ci.md = md;
1223         ci.bio = bio;
1224         ci.io = alloc_io(md);
1225         ci.io->error = 0;
1226         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1227         ci.io->bio = bio;
1228         ci.io->md = md;
1229         ci.sector = bio->bi_sector;
1230         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1231         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1232                 ci.sector_count = 1;
1233         ci.idx = bio->bi_idx;
1234
1235         start_io_acct(ci.io);
1236         while (ci.sector_count && !error)
1237                 error = __clone_and_map(&ci);
1238
1239         /* drop the extra reference count */
1240         dec_pending(ci.io, error);
1241         dm_table_put(ci.map);
1242 }
1243 /*-----------------------------------------------------------------
1244  * CRUD END
1245  *---------------------------------------------------------------*/
1246
1247 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1248                          struct bvec_merge_data *bvm,
1249                          struct bio_vec *biovec)
1250 {
1251         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1252         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1253         struct dm_target *ti;
1254         sector_t max_sectors;
1255         int max_size = 0;
1256
1257         if (unlikely(!map))
1258                 goto out;
1259
1260         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1261         if (!dm_target_is_valid(ti))
1262                 goto out_table;
1263
1264         /*
1265          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1266          */
1267         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1268                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1269         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1270         if (max_size < 0)
1271                 max_size = 0;
1272
1273         /*
1274          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1275          * it can accept at this offset
1276          * max is precomputed maximal io size
1277          */
1278         if (max_size && ti->type->merge)
1279                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1280         /*
1281          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1282          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1283          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1284          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1285          * just one page.
1286          */
1287         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1288
1289                 max_size = 0;
1290
1291 out_table:
1292         dm_table_put(map);
1293
1294 out:
1295         /*
1296          * Always allow an entire first page
1297          */
1298         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1299                 max_size = biovec->bv_len;
1300
1301         return max_size;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * The request function that just remaps the bio built up by
1306  * dm_merge_bvec.
1307  */
1308 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1309 {
1310         int rw = bio_data_dir(bio);
1311         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1312         int cpu;
1313
1314         down_read(&md->io_lock);
1315
1316         cpu = part_stat_lock();
1317         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1318         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1319         part_stat_unlock();
1320
1321         /*
1322          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1323          * we have to queue this io for later.
1324          */
1325         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1326             unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))) {
1327                 up_read(&md->io_lock);
1328
1329                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1330                     bio_rw(bio) == READA) {
1331                         bio_io_error(bio);
1332                         return 0;
1333                 }
1334
1335                 queue_io(md, bio);
1336
1337                 return 0;
1338         }
1339
1340         __split_and_process_bio(md, bio);
1341         up_read(&md->io_lock);
1342         return 0;
1343 }
1344
1345 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1346 {
1347         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1348
1349         if (unlikely(bio_rw_flagged(bio, BIO_RW_BARRIER))) {
1350                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
1351                 return 0;
1352         }
1353
1354         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1355 }
1356
1357 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1358 {
1359         return blk_queue_stackable(md->queue);
1360 }
1361
1362 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1363 {
1364         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1365
1366         if (dm_request_based(md))
1367                 return dm_make_request(q, bio);
1368
1369         return _dm_request(q, bio);
1370 }
1371
1372 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1373 {
1374         int r;
1375
1376         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1377                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1378
1379         rq->start_time = jiffies;
1380         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1381         if (r)
1382                 dm_complete_request(rq, r);
1383 }
1384 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1385
1386 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1387 {
1388         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1389         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1390
1391         free_bio_info(info);
1392         bio_free(bio, md->bs);
1393 }
1394
1395 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1396                                  void *data)
1397 {
1398         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1399         struct mapped_device *md = tio->md;
1400         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1401
1402         if (!info)
1403                 return -ENOMEM;
1404
1405         info->orig = bio_orig;
1406         info->tio = tio;
1407         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1408         bio->bi_private = info;
1409         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1410
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1415                        struct dm_rq_target_io *tio)
1416 {
1417         int r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1418                                   dm_rq_bio_constructor, tio);
1419
1420         if (r)
1421                 return r;
1422
1423         clone->cmd = rq->cmd;
1424         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1425         clone->sense = rq->sense;
1426         clone->buffer = rq->buffer;
1427         clone->end_io = end_clone_request;
1428         clone->end_io_data = tio;
1429
1430         return 0;
1431 }
1432
1433 static int dm_rq_flush_suspending(struct mapped_device *md)
1434 {
1435         return !md->suspend_rq.special;
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Called with the queue lock held.
1440  */
1441 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1442 {
1443         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1444         struct dm_rq_target_io *tio;
1445         struct request *clone;
1446
1447         if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) {
1448                 if (dm_rq_flush_suspending(md))
1449                         return BLKPREP_OK;
1450                 else
1451                         /* The flush suspend was interrupted */
1452                         return BLKPREP_KILL;
1453         }
1454
1455         if (unlikely(rq->special)) {
1456                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1457                 return BLKPREP_KILL;
1458         }
1459
1460         tio = alloc_rq_tio(md); /* Only one for each original request */
1461         if (!tio)
1462                 /* -ENOMEM */
1463                 return BLKPREP_DEFER;
1464
1465         tio->md = md;
1466         tio->ti = NULL;
1467         tio->orig = rq;
1468         tio->error = 0;
1469         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1470
1471         clone = &tio->clone;
1472         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1473                 /* -ENOMEM */
1474                 free_rq_tio(tio);
1475                 return BLKPREP_DEFER;
1476         }
1477
1478         rq->special = clone;
1479         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1480
1481         return BLKPREP_OK;
1482 }
1483
1484 static void map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1485                         struct mapped_device *md)
1486 {
1487         int r;
1488         struct request *clone = rq->special;
1489         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1490
1491         /*
1492          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1493          * We can't rely on the reference count by device opener,
1494          * because the device may be closed during the request completion
1495          * when all bios are completed.
1496          * See the comment in rq_completed() too.
1497          */
1498         dm_get(md);
1499
1500         tio->ti = ti;
1501         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1502         switch (r) {
1503         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1504                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1505                 break;
1506         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1507                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1508                 dm_dispatch_request(clone);
1509                 break;
1510         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1511                 /* The target wants to requeue the I/O */
1512                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1513                 break;
1514         default:
1515                 if (r > 0) {
1516                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1517                         BUG();
1518                 }
1519
1520                 /* The target wants to complete the I/O */
1521                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1522                 break;
1523         }
1524 }
1525
1526 /*
1527  * q->request_fn for request-based dm.
1528  * Called with the queue lock held.
1529  */
1530 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1531 {
1532         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1533         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1534         struct dm_target *ti;
1535         struct request *rq;
1536
1537         /*
1538          * For noflush suspend, check blk_queue_stopped() to immediately
1539          * quit I/O dispatching.
1540          */
1541         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1542                 rq = blk_peek_request(q);
1543                 if (!rq)
1544                         goto plug_and_out;
1545
1546                 if (unlikely(rq == &md->suspend_rq)) { /* Flush suspend maker */
1547                         if (queue_in_flight(q))
1548                                 /* Not quiet yet.  Wait more */
1549                                 goto plug_and_out;
1550
1551                         /* This device should be quiet now */
1552                         __stop_queue(q);
1553                         blk_start_request(rq);
1554                         __blk_end_request_all(rq, 0);
1555                         wake_up(&md->wait);
1556                         goto out;
1557                 }
1558
1559                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1560                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1561                         goto plug_and_out;
1562
1563                 blk_start_request(rq);
1564                 spin_unlock(q->queue_lock);
1565                 map_request(ti, rq, md);
1566                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1567         }
1568
1569         goto out;
1570
1571 plug_and_out:
1572         if (!elv_queue_empty(q))
1573                 /* Some requests still remain, retry later */
1574                 blk_plug_device(q);
1575
1576 out:
1577         dm_table_put(map);
1578
1579         return;
1580 }
1581
1582 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1583 {
1584         return blk_lld_busy(q);
1585 }
1586 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1587
1588 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1589 {
1590         int r;
1591         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1592         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1593
1594         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1595                 r = 1;
1596         else
1597                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1598
1599         dm_table_put(map);
1600
1601         return r;
1602 }
1603
1604 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1605 {
1606         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1607         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
1608
1609         if (map) {
1610                 if (dm_request_based(md))
1611                         generic_unplug_device(q);
1612
1613                 dm_table_unplug_all(map);
1614                 dm_table_put(map);
1615         }
1616 }
1617
1618 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1619 {
1620         int r = bdi_bits;
1621         struct mapped_device *md = congested_data;
1622         struct dm_table *map;
1623
1624         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1625                 map = dm_get_table(md);
1626                 if (map) {
1627                         /*
1628                          * Request-based dm cares about only own queue for
1629                          * the query about congestion status of request_queue
1630                          */
1631                         if (dm_request_based(md))
1632                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1633                                     bdi_bits;
1634                         else
1635                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1636
1637                         dm_table_put(map);
1638                 }
1639         }
1640
1641         return r;
1642 }
1643
1644 /*-----------------------------------------------------------------
1645  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1646  *---------------------------------------------------------------*/
1647 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1648
1649 static void free_minor(int minor)
1650 {
1651         spin_lock(&_minor_lock);
1652         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1653         spin_unlock(&_minor_lock);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * See if the device with a specific minor # is free.
1658  */
1659 static int specific_minor(int minor)
1660 {
1661         int r, m;
1662
1663         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1664                 return -EINVAL;
1665
1666         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1667         if (!r)
1668                 return -ENOMEM;
1669
1670         spin_lock(&_minor_lock);
1671
1672         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1673                 r = -EBUSY;
1674                 goto out;
1675         }
1676
1677         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1678         if (r)
1679                 goto out;
1680
1681         if (m != minor) {
1682                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1683                 r = -EBUSY;
1684                 goto out;
1685         }
1686
1687 out:
1688         spin_unlock(&_minor_lock);
1689         return r;
1690 }
1691
1692 static int next_free_minor(int *minor)
1693 {
1694         int r, m;
1695
1696         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1697         if (!r)
1698                 return -ENOMEM;
1699
1700         spin_lock(&_minor_lock);
1701
1702         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1703         if (r)
1704                 goto out;
1705
1706         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1707                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1708                 r = -ENOSPC;
1709                 goto out;
1710         }
1711
1712         *minor = m;
1713
1714 out:
1715         spin_unlock(&_minor_lock);
1716         return r;
1717 }
1718
1719 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1720
1721 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1722
1723 /*
1724  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1725  */
1726 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1727 {
1728         int r;
1729         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1730         void *old_md;
1731
1732         if (!md) {
1733                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1734                 return NULL;
1735         }
1736
1737         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1738                 goto bad_module_get;
1739
1740         /* get a minor number for the dev */
1741         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1742                 r = next_free_minor(&minor);
1743         else
1744                 r = specific_minor(minor);
1745         if (r < 0)
1746                 goto bad_minor;
1747
1748         init_rwsem(&md->io_lock);
1749         mutex_init(&md->suspend_lock);
1750         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1751         rwlock_init(&md->map_lock);
1752         atomic_set(&md->holders, 1);
1753         atomic_set(&md->open_count, 0);
1754         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1755         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1756         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1757         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1758
1759         md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
1760         if (!md->queue)
1761                 goto bad_queue;
1762
1763         /*
1764          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1765          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
1766          * although we initialized the queue using blk_init_queue().
1767          * The type is decided at the first table loading time.
1768          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1769          * for request stacking support until then.
1770          *
1771          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1772          */
1773         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1774         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
1775         md->queue->queuedata = md;
1776         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1777         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1778         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1779         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1780         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1781         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1782         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
1783         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
1784         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
1785
1786         md->disk = alloc_disk(1);
1787         if (!md->disk)
1788                 goto bad_disk;
1789
1790         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1791         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1792         init_waitqueue_head(&md->wait);
1793         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1794         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1795
1796         md->disk->major = _major;
1797         md->disk->first_minor = minor;
1798         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1799         md->disk->queue = md->queue;
1800         md->disk->private_data = md;
1801         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1802         add_disk(md->disk);
1803         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1804
1805         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1806         if (!md->wq)
1807                 goto bad_thread;
1808
1809         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1810         if (!md->bdev)
1811                 goto bad_bdev;
1812
1813         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1814         spin_lock(&_minor_lock);
1815         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1816         spin_unlock(&_minor_lock);
1817
1818         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1819
1820         return md;
1821
1822 bad_bdev:
1823         destroy_workqueue(md->wq);
1824 bad_thread:
1825         put_disk(md->disk);
1826 bad_disk:
1827         blk_cleanup_queue(md->queue);
1828 bad_queue:
1829         free_minor(minor);
1830 bad_minor:
1831         module_put(THIS_MODULE);
1832 bad_module_get:
1833         kfree(md);
1834         return NULL;
1835 }
1836
1837 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1838
1839 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1840 {
1841         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1842
1843         unlock_fs(md);
1844         bdput(md->bdev);
1845         destroy_workqueue(md->wq);
1846         if (md->tio_pool)
1847                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1848         if (md->io_pool)
1849                 mempool_destroy(md->io_pool);
1850         if (md->bs)
1851                 bioset_free(md->bs);
1852         blk_integrity_unregister(md->disk);
1853         del_gendisk(md->disk);
1854         free_minor(minor);
1855
1856         spin_lock(&_minor_lock);
1857         md->disk->private_data = NULL;
1858         spin_unlock(&_minor_lock);
1859
1860         put_disk(md->disk);
1861         blk_cleanup_queue(md->queue);
1862         module_put(THIS_MODULE);
1863         kfree(md);
1864 }
1865
1866 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1867 {
1868         struct dm_md_mempools *p;
1869
1870         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
1871                 /* the md already has necessary mempools */
1872                 goto out;
1873
1874         p = dm_table_get_md_mempools(t);
1875         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1876
1877         md->io_pool = p->io_pool;
1878         p->io_pool = NULL;
1879         md->tio_pool = p->tio_pool;
1880         p->tio_pool = NULL;
1881         md->bs = p->bs;
1882         p->bs = NULL;
1883
1884 out:
1885         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1886         dm_table_free_md_mempools(t);
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Bind a table to the device.
1891  */
1892 static void event_callback(void *context)
1893 {
1894         unsigned long flags;
1895         LIST_HEAD(uevents);
1896         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1897
1898         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1899         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1900         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1901
1902         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1903
1904         atomic_inc(&md->event_nr);
1905         wake_up(&md->eventq);
1906 }
1907
1908 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1909 {
1910         set_capacity(md->disk, size);
1911
1912         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1913         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1914         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
1915 }
1916
1917 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1918                   struct queue_limits *limits)
1919 {
1920         struct request_queue *q = md->queue;
1921         sector_t size;
1922         unsigned long flags;
1923
1924         size = dm_table_get_size(t);
1925
1926         /*
1927          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1928          */
1929         if (size != get_capacity(md->disk))
1930                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1931
1932         __set_size(md, size);
1933
1934         if (!size) {
1935                 dm_table_destroy(t);
1936                 return 0;
1937         }
1938
1939         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1940
1941         /*
1942          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1943          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1944          * I/O mapping before resume.
1945          * This must be done before setting the queue restrictions,
1946          * because request-based dm may be run just after the setting.
1947          */
1948         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
1949                 stop_queue(q);
1950
1951         __bind_mempools(md, t);
1952
1953         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1954         md->map = t;
1955         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1956         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1957
1958         return 0;
1959 }
1960
1961 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1962 {
1963         struct dm_table *map = md->map;
1964         unsigned long flags;
1965
1966         if (!map)
1967                 return;
1968
1969         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1970         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
1971         md->map = NULL;
1972         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
1973         dm_table_destroy(map);
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Constructor for a new device.
1978  */
1979 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1980 {
1981         struct mapped_device *md;
1982
1983         md = alloc_dev(minor);
1984         if (!md)
1985                 return -ENXIO;
1986
1987         dm_sysfs_init(md);
1988
1989         *result = md;
1990         return 0;
1991 }
1992
1993 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1994 {
1995         struct mapped_device *md;
1996         unsigned minor = MINOR(dev);
1997
1998         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1999                 return NULL;
2000
2001         spin_lock(&_minor_lock);
2002
2003         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2004         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2005                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2006                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2007                 md = NULL;
2008                 goto out;
2009         }
2010
2011 out:
2012         spin_unlock(&_minor_lock);
2013
2014         return md;
2015 }
2016
2017 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2018 {
2019         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2020
2021         if (md)
2022                 dm_get(md);
2023
2024         return md;
2025 }
2026
2027 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2028 {
2029         return md->interface_ptr;
2030 }
2031
2032 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2033 {
2034         md->interface_ptr = ptr;
2035 }
2036
2037 void dm_get(struct mapped_device *md)
2038 {
2039         atomic_inc(&md->holders);
2040 }
2041
2042 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2043 {
2044         return md->name;
2045 }
2046 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2047
2048 void dm_put(struct mapped_device *md)
2049 {
2050         struct dm_table *map;
2051
2052         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2053
2054         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
2055                 map = dm_get_table(md);
2056                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
2057                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2058                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2059                 spin_unlock(&_minor_lock);
2060                 if (!dm_suspended(md)) {
2061                         dm_table_presuspend_targets(map);
2062                         dm_table_postsuspend_targets(map);
2063                 }
2064                 dm_sysfs_exit(md);
2065                 dm_table_put(map);
2066                 __unbind(md);
2067                 free_dev(md);
2068         }
2069 }
2070 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2071
2072 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2073 {
2074         int r = 0;
2075         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2076         struct request_queue *q = md->queue;
2077         unsigned long flags;
2078
2079         dm_unplug_all(md->queue);
2080
2081         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2082
2083         while (1) {
2084                 set_current_state(interruptible);
2085
2086                 smp_mb();
2087                 if (dm_request_based(md)) {
2088                         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2089                         if (!queue_in_flight(q) && blk_queue_stopped(q)) {
2090                                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2091                                 break;
2092                         }
2093                         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2094                 } else if (!atomic_read(&md->pending[0]) &&
2095                                         !atomic_read(&md->pending[1]))
2096                         break;
2097
2098                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2099                     signal_pending(current)) {
2100                         r = -EINTR;
2101                         break;
2102                 }
2103
2104                 io_schedule();
2105         }
2106         set_current_state(TASK_RUNNING);
2107
2108         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2109
2110         return r;
2111 }
2112
2113 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2114 {
2115         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2116
2117         bio_init(&md->barrier_bio);
2118         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2119         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2120         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2121
2122         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2123 }
2124
2125 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2126 {
2127         md->barrier_error = 0;
2128
2129         dm_flush(md);
2130
2131         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2132                 __split_and_process_bio(md, bio);
2133                 dm_flush(md);
2134         }
2135
2136         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2137                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2138         else {
2139                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2140                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2141                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2142         }
2143 }
2144
2145 /*
2146  * Process the deferred bios
2147  */
2148 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2149 {
2150         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2151                                                 work);
2152         struct bio *c;
2153
2154         down_write(&md->io_lock);
2155
2156         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2157                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2158                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2159                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2160
2161                 if (!c) {
2162                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2163                         break;
2164                 }
2165
2166                 up_write(&md->io_lock);
2167
2168                 if (dm_request_based(md))
2169                         generic_make_request(c);
2170                 else {
2171                         if (bio_rw_flagged(c, BIO_RW_BARRIER))
2172                                 process_barrier(md, c);
2173                         else
2174                                 __split_and_process_bio(md, c);
2175                 }
2176
2177                 down_write(&md->io_lock);
2178         }
2179
2180         up_write(&md->io_lock);
2181 }
2182
2183 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2184 {
2185         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2186         smp_mb__after_clear_bit();
2187         queue_work(md->wq, &md->work);
2188 }
2189
2190 /*
2191  * Swap in a new table (destroying old one).
2192  */
2193 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2194 {
2195         struct queue_limits limits;
2196         int r = -EINVAL;
2197
2198         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2199
2200         /* device must be suspended */
2201         if (!dm_suspended(md))
2202                 goto out;
2203
2204         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2205         if (r)
2206                 goto out;
2207
2208         /* cannot change the device type, once a table is bound */
2209         if (md->map &&
2210             (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
2211                 DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
2212                 goto out;
2213         }
2214
2215         __unbind(md);
2216         r = __bind(md, table, &limits);
2217
2218 out:
2219         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2220         return r;
2221 }
2222
2223 static void dm_rq_invalidate_suspend_marker(struct mapped_device *md)
2224 {
2225         md->suspend_rq.special = (void *)0x1;
2226 }
2227
2228 static void dm_rq_abort_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2229 {
2230         struct request_queue *q = md->queue;
2231         unsigned long flags;
2232
2233         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2234         if (!noflush)
2235                 dm_rq_invalidate_suspend_marker(md);
2236         __start_queue(q);
2237         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2238 }
2239
2240 static void dm_rq_start_suspend(struct mapped_device *md, int noflush)
2241 {
2242         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2243         struct request_queue *q = md->queue;
2244
2245         if (noflush)
2246                 stop_queue(q);
2247         else {
2248                 blk_rq_init(q, rq);
2249                 blk_insert_request(q, rq, 0, NULL);
2250         }
2251 }
2252
2253 static int dm_rq_suspend_available(struct mapped_device *md, int noflush)
2254 {
2255         int r = 1;
2256         struct request *rq = &md->suspend_rq;
2257         struct request_queue *q = md->queue;
2258         unsigned long flags;
2259
2260         if (noflush)
2261                 return r;
2262
2263         /* The marker must be protected by queue lock if it is in use */
2264         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2265         if (unlikely(rq->ref_count)) {
2266                 /*
2267                  * This can happen, when the previous flush suspend was
2268                  * interrupted, the marker is still in the queue and
2269                  * this flush suspend has been invoked, because we don't
2270                  * remove the marker at the time of suspend interruption.
2271                  * We have only one marker per mapped_device, so we can't
2272                  * start another flush suspend while it is in use.
2273                  */
2274                 BUG_ON(!rq->special); /* The marker should be invalidated */
2275                 DMWARN("Invalidating the previous flush suspend is still in"
2276                        " progress.  Please retry later.");
2277                 r = 0;
2278         }
2279         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2280
2281         return r;
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2286  * device.
2287  */
2288 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2289 {
2290         int r;
2291
2292         WARN_ON(md->frozen_sb);
2293
2294         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2295         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2296                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2297                 md->frozen_sb = NULL;
2298                 return r;
2299         }
2300
2301         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2302
2303         return 0;
2304 }
2305
2306 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2307 {
2308         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2309                 return;
2310
2311         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2312         md->frozen_sb = NULL;
2313         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2314 }
2315
2316 /*
2317  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2318  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2319  * the background.  Before the table can be swapped with
2320  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2321  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2322  */
2323 /*
2324  * Suspend mechanism in request-based dm.
2325  *
2326  * After the suspend starts, further incoming requests are kept in
2327  * the request_queue and deferred.
2328  * Remaining requests in the request_queue at the start of suspend are flushed
2329  * if it is flush suspend.
2330  * The suspend completes when the following conditions have been satisfied,
2331  * so wait for it:
2332  *    1. q->in_flight is 0 (which means no in_flight request)
2333  *    2. queue has been stopped (which means no request dispatching)
2334  *
2335  *
2336  * Noflush suspend
2337  * ---------------
2338  * Noflush suspend doesn't need to dispatch remaining requests.
2339  * So stop the queue immediately.  Then, wait for all in_flight requests
2340  * to be completed or requeued.
2341  *
2342  * To abort noflush suspend, start the queue.
2343  *
2344  *
2345  * Flush suspend
2346  * -------------
2347  * Flush suspend needs to dispatch remaining requests.  So stop the queue
2348  * after the remaining requests are completed. (Requeued request must be also
2349  * re-dispatched and completed.  Until then, we can't stop the queue.)
2350  *
2351  * During flushing the remaining requests, further incoming requests are also
2352  * inserted to the same queue.  To distinguish which requests are to be
2353  * flushed, we insert a marker request to the queue at the time of starting
2354  * flush suspend, like a barrier.
2355  * The dispatching is blocked when the marker is found on the top of the queue.
2356  * And the queue is stopped when all in_flight requests are completed, since
2357  * that means the remaining requests are completely flushed.
2358  * Then, the marker is removed from the queue.
2359  *
2360  * To abort flush suspend, we also need to take care of the marker, not only
2361  * starting the queue.
2362  * We don't remove the marker forcibly from the queue since it's against
2363  * the block-layer manner.  Instead, we put a invalidated mark on the marker.
2364  * When the invalidated marker is found on the top of the queue, it is
2365  * immediately removed from the queue, so it doesn't block dispatching.
2366  * Because we have only one marker per mapped_device, we can't start another
2367  * flush suspend until the invalidated marker is removed from the queue.
2368  * So fail and return with -EBUSY in such a case.
2369  */
2370 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2371 {
2372         struct dm_table *map = NULL;
2373         int r = 0;
2374         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2375         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2376
2377         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2378
2379         if (dm_suspended(md)) {
2380                 r = -EINVAL;
2381                 goto out_unlock;
2382         }
2383
2384         if (dm_request_based(md) && !dm_rq_suspend_available(md, noflush)) {
2385                 r = -EBUSY;
2386                 goto out_unlock;
2387         }
2388
2389         map = dm_get_table(md);
2390
2391         /*
2392          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2393          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2394          */
2395         if (noflush)
2396                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2397
2398         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2399         dm_table_presuspend_targets(map);
2400
2401         /*
2402          * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
2403          * because lock_fs() needs to flush I/Os.
2404          */
2405         if (!noflush && do_lockfs) {
2406                 r = lock_fs(md);
2407                 if (r)
2408                         goto out;
2409         }
2410
2411         /*
2412          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2413          * to target drivers i.e. no one may be executing
2414          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2415          * dm_wq_work.
2416          *
2417          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2418          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2419          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2420          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2421          *
2422          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2423          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2424          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2425          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2426          */
2427         down_write(&md->io_lock);
2428         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2429         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2430         up_write(&md->io_lock);
2431
2432         flush_workqueue(md->wq);
2433
2434         if (dm_request_based(md))
2435                 dm_rq_start_suspend(md, noflush);
2436
2437         /*
2438          * At this point no more requests are entering target request routines.
2439          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2440          * to finish.
2441          */
2442         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2443
2444         down_write(&md->io_lock);
2445         if (noflush)
2446                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2447         up_write(&md->io_lock);
2448
2449         /* were we interrupted ? */
2450         if (r < 0) {
2451                 dm_queue_flush(md);
2452
2453                 if (dm_request_based(md))
2454                         dm_rq_abort_suspend(md, noflush);
2455
2456                 unlock_fs(md);
2457                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2458         }
2459
2460         /*
2461          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2462          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2463          * requests are being added to md->deferred list.
2464          */
2465
2466         dm_table_postsuspend_targets(map);
2467
2468         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2469
2470 out:
2471         dm_table_put(map);
2472
2473 out_unlock:
2474         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2475         return r;
2476 }
2477
2478 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2479 {
2480         int r = -EINVAL;
2481         struct dm_table *map = NULL;
2482
2483         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2484         if (!dm_suspended(md))
2485                 goto out;
2486
2487         map = dm_get_table(md);
2488         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2489                 goto out;
2490
2491         r = dm_table_resume_targets(map);
2492         if (r)
2493                 goto out;
2494
2495         dm_queue_flush(md);
2496
2497         /*
2498          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2499          * so that mapping of targets can work correctly.
2500          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2501          */
2502         if (dm_request_based(md))
2503                 start_queue(md->queue);
2504
2505         unlock_fs(md);
2506
2507         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2508
2509         dm_table_unplug_all(map);
2510         r = 0;
2511 out:
2512         dm_table_put(map);
2513         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2514
2515         return r;
2516 }
2517
2518 /*-----------------------------------------------------------------
2519  * Event notification.
2520  *---------------------------------------------------------------*/
2521 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2522                        unsigned cookie)
2523 {
2524         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2525         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2526
2527         if (!cookie)
2528                 kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2529         else {
2530                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2531                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2532                 kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
2533         }
2534 }
2535
2536 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2537 {
2538         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2539 }
2540
2541 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2542 {
2543         return atomic_read(&md->event_nr);
2544 }
2545
2546 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2547 {
2548         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2549                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2550 }
2551
2552 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2553 {
2554         unsigned long flags;
2555
2556         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2557         list_add(elist, &md->uevent_list);
2558         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2559 }
2560
2561 /*
2562  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2563  * count on 'md'.
2564  */
2565 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2566 {
2567         return md->disk;
2568 }
2569
2570 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2571 {
2572         return &md->kobj;
2573 }
2574
2575 /*
2576  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2577  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2578  */
2579 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2580 {
2581         struct mapped_device *md;
2582
2583         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2584         if (&md->kobj != kobj)
2585                 return NULL;
2586
2587         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2588             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
2589                 return NULL;
2590
2591         dm_get(md);
2592         return md;
2593 }
2594
2595 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
2596 {
2597         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2598 }
2599
2600 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2601 {
2602         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
2603         int r = __noflush_suspending(md);
2604
2605         dm_put(md);
2606
2607         return r;
2608 }
2609 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2610
2611 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2612 {
2613         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2614
2615         if (!pools)
2616                 return NULL;
2617
2618         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2619                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2620                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2621         if (!pools->io_pool)
2622                 goto free_pools_and_out;
2623
2624         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2625                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2626                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2627         if (!pools->tio_pool)
2628                 goto free_io_pool_and_out;
2629
2630         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2631                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2632         if (!pools->bs)
2633                 goto free_tio_pool_and_out;
2634
2635         return pools;
2636
2637 free_tio_pool_and_out:
2638         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2639
2640 free_io_pool_and_out:
2641         mempool_destroy(pools->io_pool);
2642
2643 free_pools_and_out:
2644         kfree(pools);
2645
2646         return NULL;
2647 }
2648
2649 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2650 {
2651         if (!pools)
2652                 return;
2653
2654         if (pools->io_pool)
2655                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2656
2657         if (pools->tio_pool)
2658                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2659
2660         if (pools->bs)
2661                 bioset_free(pools->bs);
2662
2663         kfree(pools);
2664 }
2665
2666 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2667         .open = dm_blk_open,
2668         .release = dm_blk_close,
2669         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2670         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2671         .owner = THIS_MODULE
2672 };
2673
2674 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2675
2676 /*
2677  * module hooks
2678  */
2679 module_init(dm_init);
2680 module_exit(dm_exit);
2681
2682 module_param(major, uint, 0);
2683 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2684 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2685 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2686 MODULE_LICENSE("GPL");