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

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm.h"
   9 #include "dm-bio-list.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 #include <linux/blktrace_api.h>
  23
  24 static const char *_name = DM_NAME;
  25
  26 static unsigned int major = 0;
  27 static unsigned int _major = 0;
  28
  29 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  30 /*
  31  * One of these is allocated per bio.
  32  */
  33 struct dm_io {
  34         struct mapped_device *md;
  35         int error;
  36         struct bio *bio;
  37         atomic_t io_count;
  38         unsigned long start_time;
  39 };
  40
  41 /*
  42  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  43  * this will be simplified out one day.
  44  */
  45 struct target_io {
  46         struct dm_io *io;
  47         struct dm_target *ti;
  48         union map_info info;
  49 };
  50
  51 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  52 {
  53         if (bio && bio->bi_private)
  54                 return &((struct target_io *)bio->bi_private)->info;
  55         return NULL;
  56 }
  57
  58 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  59
  60 /*
  61  * Bits for the md->flags field.
  62  */
  63 #define DMF_BLOCK_IO 0
  64 #define DMF_SUSPENDED 1
  65 #define DMF_FROZEN 2
  66 #define DMF_FREEING 3
  67 #define DMF_DELETING 4
  68
  69 struct mapped_device {
  70         struct rw_semaphore io_lock;
  71         struct semaphore suspend_lock;
  72         rwlock_t map_lock;
  73         atomic_t holders;
  74         atomic_t open_count;
  75
  76         unsigned long flags;
  77
  78         request_queue_t *queue;
  79         struct gendisk *disk;
  80         char name[16];
  81
  82         void *interface_ptr;
  83
  84         /*
  85          * A list of ios that arrived while we were suspended.
  86          */
  87         atomic_t pending;
  88         wait_queue_head_t wait;
  89         struct bio_list deferred;
  90
  91         /*
  92          * The current mapping.
  93          */
  94         struct dm_table *map;
  95
  96         /*
  97          * io objects are allocated from here.
  98          */
  99         mempool_t *io_pool;
 100         mempool_t *tio_pool;
 101
 102         /*
 103          * Event handling.
 104          */
 105         atomic_t event_nr;
 106         wait_queue_head_t eventq;
 107
 108         /*
 109          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 110          */
 111         struct super_block *frozen_sb;
 112         struct block_device *suspended_bdev;
 113
 114         /* forced geometry settings */
 115         struct hd_geometry geometry;
 116 };
 117
 118 #define MIN_IOS 256
 119 static kmem_cache_t *_io_cache;
 120 static kmem_cache_t *_tio_cache;
 121
 122 static struct bio_set *dm_set;
 123
 124 static int __init local_init(void)
 125 {
 126         int r;
 127
 128         dm_set = bioset_create(16, 16, 4);
 129         if (!dm_set)
 130                 return -ENOMEM;
 131
 132         /* allocate a slab for the dm_ios */
 133         _io_cache = kmem_cache_create("dm_io",
 134                                       sizeof(struct dm_io), 0, 0, NULL, NULL);
 135         if (!_io_cache)
 136                 return -ENOMEM;
 137
 138         /* allocate a slab for the target ios */
 139         _tio_cache = kmem_cache_create("dm_tio", sizeof(struct target_io),
 140                                        0, 0, NULL, NULL);
 141         if (!_tio_cache) {
 142                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
 143                 return -ENOMEM;
 144         }
 145
 146         _major = major;
 147         r = register_blkdev(_major, _name);
 148         if (r < 0) {
 149                 kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 150                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
 151                 return r;
 152         }
 153
 154         if (!_major)
 155                 _major = r;
 156
 157         return 0;
 158 }
 159
 160 static void local_exit(void)
 161 {
 162         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 163         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 164
 165         bioset_free(dm_set);
 166
 167         if (unregister_blkdev(_major, _name) < 0)
 168                 DMERR("devfs_unregister_blkdev failed");
 169
 170         _major = 0;
 171
 172         DMINFO("cleaned up");
 173 }
 174
 175 int (*_inits[])(void) __initdata = {
 176         local_init,
 177         dm_target_init,
 178         dm_linear_init,
 179         dm_stripe_init,
 180         dm_interface_init,
 181 };
 182
 183 void (*_exits[])(void) = {
 184         local_exit,
 185         dm_target_exit,
 186         dm_linear_exit,
 187         dm_stripe_exit,
 188         dm_interface_exit,
 189 };
 190
 191 static int __init dm_init(void)
 192 {
 193         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 194
 195         int r, i;
 196
 197         for (i = 0; i < count; i++) {
 198                 r = _inits[i]();
 199                 if (r)
 200                         goto bad;
 201         }
 202
 203         return 0;
 204
 205       bad:
 206         while (i--)
 207                 _exits[i]();
 208
 209         return r;
 210 }
 211
 212 static void __exit dm_exit(void)
 213 {
 214         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 215
 216         while (i--)
 217                 _exits[i]();
 218 }
 219
 220 /*
 221  * Block device functions
 222  */
 223 static int dm_blk_open(struct inode *inode, struct file *file)
 224 {
 225         struct mapped_device *md;
 226
 227         spin_lock(&_minor_lock);
 228
 229         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 230         if (!md)
 231                 goto out;
 232
 233         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 234             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
 235                 md = NULL;
 236                 goto out;
 237         }
 238
 239         dm_get(md);
 240         atomic_inc(&md->open_count);
 241
 242 out:
 243         spin_unlock(&_minor_lock);
 244
 245         return md ? 0 : -ENXIO;
 246 }
 247
 248 static int dm_blk_close(struct inode *inode, struct file *file)
 249 {
 250         struct mapped_device *md;
 251
 252         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
 253         atomic_dec(&md->open_count);
 254         dm_put(md);
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 259 {
 260         return atomic_read(&md->open_count);
 261 }
 262
 263 /*
 264  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 265  */
 266 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 267 {
 268         int r = 0;
 269
 270         spin_lock(&_minor_lock);
 271
 272         if (dm_open_count(md))
 273                 r = -EBUSY;
 274         else
 275                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 276
 277         spin_unlock(&_minor_lock);
 278
 279         return r;
 280 }
 281
 282 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 283 {
 284         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 285
 286         return dm_get_geometry(md, geo);
 287 }
 288
 289 static inline struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 290 {
 291         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 292 }
 293
 294 static inline void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 295 {
 296         mempool_free(io, md->io_pool);
 297 }
 298
 299 static inline struct target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
 300 {
 301         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
 302 }
 303
 304 static inline void free_tio(struct mapped_device *md, struct target_io *tio)
 305 {
 306         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 307 }
 308
 309 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 310 {
 311         struct mapped_device *md = io->md;
 312
 313         io->start_time = jiffies;
 314
 315         preempt_disable();
 316         disk_round_stats(dm_disk(md));
 317         preempt_enable();
 318         dm_disk(md)->in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 319 }
 320
 321 static int end_io_acct(struct dm_io *io)
 322 {
 323         struct mapped_device *md = io->md;
 324         struct bio *bio = io->bio;
 325         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 326         int pending;
 327         int rw = bio_data_dir(bio);
 328
 329         preempt_disable();
 330         disk_round_stats(dm_disk(md));
 331         preempt_enable();
 332         dm_disk(md)->in_flight = pending = atomic_dec_return(&md->pending);
 333
 334         disk_stat_add(dm_disk(md), ticks[rw], duration);
 335
 336         return !pending;
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Add the bio to the list of deferred io.
 341  */
 342 static int queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 343 {
 344         down_write(&md->io_lock);
 345
 346         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
 347                 up_write(&md->io_lock);
 348                 return 1;
 349         }
 350
 351         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 352
 353         up_write(&md->io_lock);
 354         return 0;               /* deferred successfully */
 355 }
 356
 357 /*
 358  * Everyone (including functions in this file), should use this
 359  * function to access the md->map field, and make sure they call
 360  * dm_table_put() when finished.
 361  */
 362 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 363 {
 364         struct dm_table *t;
 365
 366         read_lock(&md->map_lock);
 367         t = md->map;
 368         if (t)
 369                 dm_table_get(t);
 370         read_unlock(&md->map_lock);
 371
 372         return t;
 373 }
 374
 375 /*
 376  * Get the geometry associated with a dm device
 377  */
 378 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 379 {
 380         *geo = md->geometry;
 381
 382         return 0;
 383 }
 384
 385 /*
 386  * Set the geometry of a device.
 387  */
 388 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 389 {
 390         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 391
 392         if (geo->start > sz) {
 393                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 394                 return -EINVAL;
 395         }
 396
 397         md->geometry = *geo;
 398
 399         return 0;
 400 }
 401
 402 /*-----------------------------------------------------------------
 403  * CRUD START:
 404  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 405  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 406  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 407  *   interests of getting something for people to use I give
 408  *   you this clearly demarcated crap.
 409  *---------------------------------------------------------------*/
 410
 411 /*
 412  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 413  * cloned into, completing the original io if necc.
 414  */
 415 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 416 {
 417         if (error)
 418                 io->error = error;
 419
 420         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 421                 if (end_io_acct(io))
 422                         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 423                         wake_up(&io->md->wait);
 424
 425                 blk_add_trace_bio(io->md->queue, io->bio, BLK_TA_COMPLETE);
 426
 427                 bio_endio(io->bio, io->bio->bi_size, io->error);
 428                 free_io(io->md, io);
 429         }
 430 }
 431
 432 static int clone_endio(struct bio *bio, unsigned int done, int error)
 433 {
 434         int r = 0;
 435         struct target_io *tio = bio->bi_private;
 436         struct dm_io *io = tio->io;
 437         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 438
 439         if (bio->bi_size)
 440                 return 1;
 441
 442         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 443                 error = -EIO;
 444
 445         if (endio) {
 446                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 447                 if (r < 0)
 448                         error = r;
 449
 450                 else if (r > 0)
 451                         /* the target wants another shot at the io */
 452                         return 1;
 453         }
 454
 455         free_tio(io->md, tio);
 456         dec_pending(io, error);
 457         bio_put(bio);
 458         return r;
 459 }
 460
 461 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 462                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 463 {
 464         sector_t offset = sector - ti->begin;
 465         sector_t len = ti->len - offset;
 466
 467         /*
 468          * Does the target need to split even further ?
 469          */
 470         if (ti->split_io) {
 471                 sector_t boundary;
 472                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 473                            - offset;
 474                 if (len > boundary)
 475                         len = boundary;
 476         }
 477
 478         return len;
 479 }
 480
 481 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 482                       struct target_io *tio)
 483 {
 484         int r;
 485         sector_t sector;
 486
 487         /*
 488          * Sanity checks.
 489          */
 490         BUG_ON(!clone->bi_size);
 491
 492         clone->bi_end_io = clone_endio;
 493         clone->bi_private = tio;
 494
 495         /*
 496          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 497          * anything, the target has assumed ownership of
 498          * this io.
 499          */
 500         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 501         sector = clone->bi_sector;
 502         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 503         if (r > 0) {
 504                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 505
 506                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 507                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector,
 508                                     clone->bi_sector);
 509
 510                 generic_make_request(clone);
 511         }
 512
 513         else if (r < 0) {
 514                 /* error the io and bail out */
 515                 struct dm_io *io = tio->io;
 516                 free_tio(tio->io->md, tio);
 517                 dec_pending(io, r);
 518                 bio_put(clone);
 519         }
 520 }
 521
 522 struct clone_info {
 523         struct mapped_device *md;
 524         struct dm_table *map;
 525         struct bio *bio;
 526         struct dm_io *io;
 527         sector_t sector;
 528         sector_t sector_count;
 529         unsigned short idx;
 530 };
 531
 532 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 533 {
 534         bio_free(bio, dm_set);
 535 }
 536
 537 /*
 538  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 539  */
 540 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
 541                               unsigned short idx, unsigned int offset,
 542                               unsigned int len)
 543 {
 544         struct bio *clone;
 545         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 546
 547         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, dm_set);
 548         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 549         *clone->bi_io_vec = *bv;
 550
 551         clone->bi_sector = sector;
 552         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
 553         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
 554         clone->bi_vcnt = 1;
 555         clone->bi_size = to_bytes(len);
 556         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
 557         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
 558
 559         return clone;
 560 }
 561
 562 /*
 563  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 564  */
 565 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
 566                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
 567                              unsigned int len)
 568 {
 569         struct bio *clone;
 570
 571         clone = bio_clone(bio, GFP_NOIO);
 572         clone->bi_sector = sector;
 573         clone->bi_idx = idx;
 574         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
 575         clone->bi_size = to_bytes(len);
 576         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 577
 578         return clone;
 579 }
 580
 581 static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 582 {
 583         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
 584         struct dm_target *ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 585         sector_t len = 0, max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 586         struct target_io *tio;
 587
 588         /*
 589          * Allocate a target io object.
 590          */
 591         tio = alloc_tio(ci->md);
 592         tio->io = ci->io;
 593         tio->ti = ti;
 594         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 595
 596         if (ci->sector_count <= max) {
 597                 /*
 598                  * Optimise for the simple case where we can do all of
 599                  * the remaining io with a single clone.
 600                  */
 601                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
 602                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count);
 603                 __map_bio(ti, clone, tio);
 604                 ci->sector_count = 0;
 605
 606         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
 607                 /*
 608                  * There are some bvecs that don't span targets.
 609                  * Do as many of these as possible.
 610                  */
 611                 int i;
 612                 sector_t remaining = max;
 613                 sector_t bv_len;
 614
 615                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
 616                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
 617
 618                         if (bv_len > remaining)
 619                                 break;
 620
 621                         remaining -= bv_len;
 622                         len += bv_len;
 623                 }
 624
 625                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len);
 626                 __map_bio(ti, clone, tio);
 627
 628                 ci->sector += len;
 629                 ci->sector_count -= len;
 630                 ci->idx = i;
 631
 632         } else {
 633                 /*
 634                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
 635                  */
 636                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
 637                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
 638                 unsigned int offset = 0;
 639
 640                 do {
 641                         if (offset) {
 642                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 643                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 644
 645                                 tio = alloc_tio(ci->md);
 646                                 tio->io = ci->io;
 647                                 tio->ti = ti;
 648                                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 649                         }
 650
 651                         len = min(remaining, max);
 652
 653                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
 654                                            bv->bv_offset + offset, len);
 655
 656                         __map_bio(ti, clone, tio);
 657
 658                         ci->sector += len;
 659                         ci->sector_count -= len;
 660                         offset += to_bytes(len);
 661                 } while (remaining -= len);
 662
 663                 ci->idx++;
 664         }
 665 }
 666
 667 /*
 668  * Split the bio into several clones.
 669  */
 670 static void __split_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 671 {
 672         struct clone_info ci;
 673
 674         ci.map = dm_get_table(md);
 675         if (!ci.map) {
 676                 bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 677                 return;
 678         }
 679
 680         ci.md = md;
 681         ci.bio = bio;
 682         ci.io = alloc_io(md);
 683         ci.io->error = 0;
 684         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
 685         ci.io->bio = bio;
 686         ci.io->md = md;
 687         ci.sector = bio->bi_sector;
 688         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
 689         ci.idx = bio->bi_idx;
 690
 691         start_io_acct(ci.io);
 692         while (ci.sector_count)
 693                 __clone_and_map(&ci);
 694
 695         /* drop the extra reference count */
 696         dec_pending(ci.io, 0);
 697         dm_table_put(ci.map);
 698 }
 699 /*-----------------------------------------------------------------
 700  * CRUD END
 701  *---------------------------------------------------------------*/
 702
 703 /*
 704  * The request function that just remaps the bio built up by
 705  * dm_merge_bvec.
 706  */
 707 static int dm_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
 708 {
 709         int r;
 710         int rw = bio_data_dir(bio);
 711         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 712
 713         down_read(&md->io_lock);
 714
 715         disk_stat_inc(dm_disk(md), ios[rw]);
 716         disk_stat_add(dm_disk(md), sectors[rw], bio_sectors(bio));
 717
 718         /*
 719          * If we're suspended we have to queue
 720          * this io for later.
 721          */
 722         while (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
 723                 up_read(&md->io_lock);
 724
 725                 if (bio_rw(bio) == READA) {
 726                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 727                         return 0;
 728                 }
 729
 730                 r = queue_io(md, bio);
 731                 if (r < 0) {
 732                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
 733                         return 0;
 734
 735                 } else if (r == 0)
 736                         return 0;       /* deferred successfully */
 737
 738                 /*
 739                  * We're in a while loop, because someone could suspend
 740                  * before we get to the following read lock.
 741                  */
 742                 down_read(&md->io_lock);
 743         }
 744
 745         __split_bio(md, bio);
 746         up_read(&md->io_lock);
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 static int dm_flush_all(request_queue_t *q, struct gendisk *disk,
 751                         sector_t *error_sector)
 752 {
 753         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 754         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 755         int ret = -ENXIO;
 756
 757         if (map) {
 758                 ret = dm_table_flush_all(map);
 759                 dm_table_put(map);
 760         }
 761
 762         return ret;
 763 }
 764
 765 static void dm_unplug_all(request_queue_t *q)
 766 {
 767         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 768         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 769
 770         if (map) {
 771                 dm_table_unplug_all(map);
 772                 dm_table_put(map);
 773         }
 774 }
 775
 776 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
 777 {
 778         int r;
 779         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) congested_data;
 780         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 781
 782         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags))
 783                 r = bdi_bits;
 784         else
 785                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
 786
 787         dm_table_put(map);
 788         return r;
 789 }
 790
 791 /*-----------------------------------------------------------------
 792  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
 793  *---------------------------------------------------------------*/
 794 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
 795
 796 static void free_minor(int minor)
 797 {
 798         spin_lock(&_minor_lock);
 799         idr_remove(&_minor_idr, minor);
 800         spin_unlock(&_minor_lock);
 801 }
 802
 803 /*
 804  * See if the device with a specific minor # is free.
 805  */
 806 static int specific_minor(struct mapped_device *md, int minor)
 807 {
 808         int r, m;
 809
 810         if (minor >= (1 << MINORBITS))
 811                 return -EINVAL;
 812
 813         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
 814         if (!r)
 815                 return -ENOMEM;
 816
 817         spin_lock(&_minor_lock);
 818
 819         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
 820                 r = -EBUSY;
 821                 goto out;
 822         }
 823
 824         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
 825         if (r)
 826                 goto out;
 827
 828         if (m != minor) {
 829                 idr_remove(&_minor_idr, m);
 830                 r = -EBUSY;
 831                 goto out;
 832         }
 833
 834 out:
 835         spin_unlock(&_minor_lock);
 836         return r;
 837 }
 838
 839 static int next_free_minor(struct mapped_device *md, int *minor)
 840 {
 841         int r, m;
 842
 843         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
 844         if (!r)
 845                 return -ENOMEM;
 846
 847         spin_lock(&_minor_lock);
 848
 849         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
 850         if (r) {
 851                 goto out;
 852         }
 853
 854         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
 855                 idr_remove(&_minor_idr, m);
 856                 r = -ENOSPC;
 857                 goto out;
 858         }
 859
 860         *minor = m;
 861
 862 out:
 863         spin_unlock(&_minor_lock);
 864         return r;
 865 }
 866
 867 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
 868
 869 /*
 870  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
 871  */
 872 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
 873 {
 874         int r;
 875         struct mapped_device *md = kmalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
 876         void *old_md;
 877
 878         if (!md) {
 879                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
 880                 return NULL;
 881         }
 882
 883         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
 884                 goto bad0;
 885
 886         /* get a minor number for the dev */
 887         if (minor == DM_ANY_MINOR)
 888                 r = next_free_minor(md, &minor);
 889         else
 890                 r = specific_minor(md, minor);
 891         if (r < 0)
 892                 goto bad1;
 893
 894         memset(md, 0, sizeof(*md));
 895         init_rwsem(&md->io_lock);
 896         init_MUTEX(&md->suspend_lock);
 897         rwlock_init(&md->map_lock);
 898         atomic_set(&md->holders, 1);
 899         atomic_set(&md->open_count, 0);
 900         atomic_set(&md->event_nr, 0);
 901
 902         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
 903         if (!md->queue)
 904                 goto bad1;
 905
 906         md->queue->queuedata = md;
 907         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
 908         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
 909         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
 910         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
 911         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
 912         md->queue->issue_flush_fn = dm_flush_all;
 913
 914         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
 915         if (!md->io_pool)
 916                 goto bad2;
 917
 918         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
 919         if (!md->tio_pool)
 920                 goto bad3;
 921
 922         md->disk = alloc_disk(1);
 923         if (!md->disk)
 924                 goto bad4;
 925
 926         atomic_set(&md->pending, 0);
 927         init_waitqueue_head(&md->wait);
 928         init_waitqueue_head(&md->eventq);
 929
 930         md->disk->major = _major;
 931         md->disk->first_minor = minor;
 932         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
 933         md->disk->queue = md->queue;
 934         md->disk->private_data = md;
 935         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
 936         add_disk(md->disk);
 937         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
 938
 939         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
 940         spin_lock(&_minor_lock);
 941         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
 942         spin_unlock(&_minor_lock);
 943
 944         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
 945
 946         return md;
 947
 948  bad4:
 949         mempool_destroy(md->tio_pool);
 950  bad3:
 951         mempool_destroy(md->io_pool);
 952  bad2:
 953         blk_cleanup_queue(md->queue);
 954         free_minor(minor);
 955  bad1:
 956         module_put(THIS_MODULE);
 957  bad0:
 958         kfree(md);
 959         return NULL;
 960 }
 961
 962 static void free_dev(struct mapped_device *md)
 963 {
 964         int minor = md->disk->first_minor;
 965
 966         if (md->suspended_bdev) {
 967                 thaw_bdev(md->suspended_bdev, NULL);
 968                 bdput(md->suspended_bdev);
 969         }
 970         mempool_destroy(md->tio_pool);
 971         mempool_destroy(md->io_pool);
 972         del_gendisk(md->disk);
 973         free_minor(minor);
 974
 975         spin_lock(&_minor_lock);
 976         md->disk->private_data = NULL;
 977         spin_unlock(&_minor_lock);
 978
 979         put_disk(md->disk);
 980         blk_cleanup_queue(md->queue);
 981         module_put(THIS_MODULE);
 982         kfree(md);
 983 }
 984
 985 /*
 986  * Bind a table to the device.
 987  */
 988 static void event_callback(void *context)
 989 {
 990         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
 991
 992         atomic_inc(&md->event_nr);
 993         wake_up(&md->eventq);
 994 }
 995
 996 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
 997 {
 998         set_capacity(md->disk, size);
 999
1000         mutex_lock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
1001         i_size_write(md->suspended_bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1002         mutex_unlock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
1003 }
1004
1005 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1006 {
1007         request_queue_t *q = md->queue;
1008         sector_t size;
1009
1010         size = dm_table_get_size(t);
1011
1012         /*
1013          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1014          */
1015         if (size != get_capacity(md->disk))
1016                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1017
1018         __set_size(md, size);
1019         if (size == 0)
1020                 return 0;
1021
1022         dm_table_get(t);
1023         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1024
1025         write_lock(&md->map_lock);
1026         md->map = t;
1027         dm_table_set_restrictions(t, q);
1028         write_unlock(&md->map_lock);
1029
1030         return 0;
1031 }
1032
1033 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1034 {
1035         struct dm_table *map = md->map;
1036
1037         if (!map)
1038                 return;
1039
1040         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1041         write_lock(&md->map_lock);
1042         md->map = NULL;
1043         write_unlock(&md->map_lock);
1044         dm_table_put(map);
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Constructor for a new device.
1049  */
1050 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1051 {
1052         struct mapped_device *md;
1053
1054         md = alloc_dev(minor);
1055         if (!md)
1056                 return -ENXIO;
1057
1058         *result = md;
1059         return 0;
1060 }
1061
1062 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1063 {
1064         struct mapped_device *md;
1065         unsigned minor = MINOR(dev);
1066
1067         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1068                 return NULL;
1069
1070         spin_lock(&_minor_lock);
1071
1072         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1073         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1074                    (dm_disk(md)->first_minor != minor) ||
1075                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1076                 md = NULL;
1077                 goto out;
1078         }
1079
1080 out:
1081         spin_unlock(&_minor_lock);
1082
1083         return md;
1084 }
1085
1086 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1087 {
1088         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
1089
1090         if (md)
1091                 dm_get(md);
1092
1093         return md;
1094 }
1095
1096 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1097 {
1098         return md->interface_ptr;
1099 }
1100
1101 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1102 {
1103         md->interface_ptr = ptr;
1104 }
1105
1106 void dm_get(struct mapped_device *md)
1107 {
1108         atomic_inc(&md->holders);
1109 }
1110
1111 void dm_put(struct mapped_device *md)
1112 {
1113         struct dm_table *map;
1114
1115         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
1116
1117         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
1118                 map = dm_get_table(md);
1119                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, dm_disk(md)->first_minor);
1120                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
1121                 spin_unlock(&_minor_lock);
1122                 if (!dm_suspended(md)) {
1123                         dm_table_presuspend_targets(map);
1124                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1125                 }
1126                 __unbind(md);
1127                 dm_table_put(map);
1128                 free_dev(md);
1129         }
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Process the deferred bios
1134  */
1135 static void __flush_deferred_io(struct mapped_device *md, struct bio *c)
1136 {
1137         struct bio *n;
1138
1139         while (c) {
1140                 n = c->bi_next;
1141                 c->bi_next = NULL;
1142                 __split_bio(md, c);
1143                 c = n;
1144         }
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Swap in a new table (destroying old one).
1149  */
1150 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1151 {
1152         int r = -EINVAL;
1153
1154         down(&md->suspend_lock);
1155
1156         /* device must be suspended */
1157         if (!dm_suspended(md))
1158                 goto out;
1159
1160         __unbind(md);
1161         r = __bind(md, table);
1162
1163 out:
1164         up(&md->suspend_lock);
1165         return r;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1170  * device.
1171  */
1172 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1173 {
1174         int r;
1175
1176         WARN_ON(md->frozen_sb);
1177
1178         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->suspended_bdev);
1179         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1180                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1181                 md->frozen_sb = NULL;
1182                 return r;
1183         }
1184
1185         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1186
1187         /* don't bdput right now, we don't want the bdev
1188          * to go away while it is locked.
1189          */
1190         return 0;
1191 }
1192
1193 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1194 {
1195         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1196                 return;
1197
1198         thaw_bdev(md->suspended_bdev, md->frozen_sb);
1199         md->frozen_sb = NULL;
1200         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1205  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1206  * the background.  Before the table can be swapped with
1207  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1208  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1209  */
1210 int dm_suspend(struct mapped_device *md, int do_lockfs)
1211 {
1212         struct dm_table *map = NULL;
1213         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1214         struct bio *def;
1215         int r = -EINVAL;
1216
1217         down(&md->suspend_lock);
1218
1219         if (dm_suspended(md))
1220                 goto out;
1221
1222         map = dm_get_table(md);
1223
1224         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1225         dm_table_presuspend_targets(map);
1226
1227         md->suspended_bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1228         if (!md->suspended_bdev) {
1229                 DMWARN("bdget failed in dm_suspend");
1230                 r = -ENOMEM;
1231                 goto out;
1232         }
1233
1234         /* Flush I/O to the device. */
1235         if (do_lockfs) {
1236                 r = lock_fs(md);
1237                 if (r)
1238                         goto out;
1239         }
1240
1241         /*
1242          * First we set the BLOCK_IO flag so no more ios will be mapped.
1243          */
1244         down_write(&md->io_lock);
1245         set_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1246
1247         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1248         up_write(&md->io_lock);
1249
1250         /* unplug */
1251         if (map)
1252                 dm_table_unplug_all(map);
1253
1254         /*
1255          * Then we wait for the already mapped ios to
1256          * complete.
1257          */
1258         while (1) {
1259                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1260
1261                 if (!atomic_read(&md->pending) || signal_pending(current))
1262                         break;
1263
1264                 io_schedule();
1265         }
1266         set_current_state(TASK_RUNNING);
1267
1268         down_write(&md->io_lock);
1269         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1270
1271         /* were we interrupted ? */
1272         r = -EINTR;
1273         if (atomic_read(&md->pending)) {
1274                 clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1275                 def = bio_list_get(&md->deferred);
1276                 __flush_deferred_io(md, def);
1277                 up_write(&md->io_lock);
1278                 unlock_fs(md);
1279                 goto out;
1280         }
1281         up_write(&md->io_lock);
1282
1283         dm_table_postsuspend_targets(map);
1284
1285         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1286
1287         r = 0;
1288
1289 out:
1290         if (r && md->suspended_bdev) {
1291                 bdput(md->suspended_bdev);
1292                 md->suspended_bdev = NULL;
1293         }
1294
1295         dm_table_put(map);
1296         up(&md->suspend_lock);
1297         return r;
1298 }
1299
1300 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1301 {
1302         int r = -EINVAL;
1303         struct bio *def;
1304         struct dm_table *map = NULL;
1305
1306         down(&md->suspend_lock);
1307         if (!dm_suspended(md))
1308                 goto out;
1309
1310         map = dm_get_table(md);
1311         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1312                 goto out;
1313
1314         dm_table_resume_targets(map);
1315
1316         down_write(&md->io_lock);
1317         clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1318
1319         def = bio_list_get(&md->deferred);
1320         __flush_deferred_io(md, def);
1321         up_write(&md->io_lock);
1322
1323         unlock_fs(md);
1324
1325         bdput(md->suspended_bdev);
1326         md->suspended_bdev = NULL;
1327
1328         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1329
1330         dm_table_unplug_all(map);
1331
1332         r = 0;
1333
1334 out:
1335         dm_table_put(map);
1336         up(&md->suspend_lock);
1337
1338         return r;
1339 }
1340
1341 /*-----------------------------------------------------------------
1342  * Event notification.
1343  *---------------------------------------------------------------*/
1344 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1345 {
1346         return atomic_read(&md->event_nr);
1347 }
1348
1349 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1350 {
1351         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1352                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1353 }
1354
1355 /*
1356  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1357  * count on 'md'.
1358  */
1359 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1360 {
1361         return md->disk;
1362 }
1363
1364 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1365 {
1366         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1367 }
1368
1369 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1370         .open = dm_blk_open,
1371         .release = dm_blk_close,
1372         .getgeo = dm_blk_getgeo,
1373         .owner = THIS_MODULE
1374 };
1375
1376 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1377
1378 /*
1379  * module hooks
1380  */
1381 module_init(dm_init);
1382 module_exit(dm_exit);
1383
1384 module_param(major, uint, 0);
1385 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1386 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1387 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1388 MODULE_LICENSE("GPL");