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 #include <linux/blktrace_api.h>
  23 #include <trace/block.h>
  24
  25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  26
  27 static const char *_name = DM_NAME;
  28
  29 static unsigned int major = 0;
  30 static unsigned int _major = 0;
  31
  32 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  33 /*
  34  * For bio-based dm.
  35  * One of these is allocated per bio.
  36  */
  37 struct dm_io {
  38         struct mapped_device *md;
  39         int error;
  40         atomic_t io_count;
  41         struct bio *bio;
  42         unsigned long start_time;
  43 };
  44
  45 /*
  46  * For bio-based dm.
  47  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
  48  * this will be simplified out one day.
  49  */
  50 struct dm_target_io {
  51         struct dm_io *io;
  52         struct dm_target *ti;
  53         union map_info info;
  54 };
  55
  56 DEFINE_TRACE(block_bio_complete);
  57
  58 /*
  59  * For request-based dm.
  60  * One of these is allocated per request.
  61  */
  62 struct dm_rq_target_io {
  63         struct mapped_device *md;
  64         struct dm_target *ti;
  65         struct request *orig, clone;
  66         int error;
  67         union map_info info;
  68 };
  69
  70 /*
  71  * For request-based dm.
  72  * One of these is allocated per bio.
  73  */
  74 struct dm_rq_clone_bio_info {
  75         struct bio *orig;
  76         struct request *rq;
  77 };
  78
  79 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
  80 {
  81         if (bio && bio->bi_private)
  82                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
  83         return NULL;
  84 }
  85
  86 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  87
  88 /*
  89  * Bits for the md->flags field.
  90  */
  91 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
  92 #define DMF_SUSPENDED 1
  93 #define DMF_FROZEN 2
  94 #define DMF_FREEING 3
  95 #define DMF_DELETING 4
  96 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
  97 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
  98
  99 /*
 100  * Work processed by per-device workqueue.
 101  */
 102 struct mapped_device {
 103         struct rw_semaphore io_lock;
 104         struct mutex suspend_lock;
 105         rwlock_t map_lock;
 106         atomic_t holders;
 107         atomic_t open_count;
 108
 109         unsigned long flags;
 110
 111         struct request_queue *queue;
 112         struct gendisk *disk;
 113         char name[16];
 114
 115         void *interface_ptr;
 116
 117         /*
 118          * A list of ios that arrived while we were suspended.
 119          */
 120         atomic_t pending;
 121         wait_queue_head_t wait;
 122         struct work_struct work;
 123         struct bio_list deferred;
 124         spinlock_t deferred_lock;
 125
 126         /*
 127          * An error from the barrier request currently being processed.
 128          */
 129         int barrier_error;
 130
 131         /*
 132          * Processing queue (flush/barriers)
 133          */
 134         struct workqueue_struct *wq;
 135
 136         /*
 137          * The current mapping.
 138          */
 139         struct dm_table *map;
 140
 141         /*
 142          * io objects are allocated from here.
 143          */
 144         mempool_t *io_pool;
 145         mempool_t *tio_pool;
 146
 147         struct bio_set *bs;
 148
 149         /*
 150          * Event handling.
 151          */
 152         atomic_t event_nr;
 153         wait_queue_head_t eventq;
 154         atomic_t uevent_seq;
 155         struct list_head uevent_list;
 156         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
 157
 158         /*
 159          * freeze/thaw support require holding onto a super block
 160          */
 161         struct super_block *frozen_sb;
 162         struct block_device *suspended_bdev;
 163
 164         /* forced geometry settings */
 165         struct hd_geometry geometry;
 166
 167         /* sysfs handle */
 168         struct kobject kobj;
 169 };
 170
 171 #define MIN_IOS 256
 172 static struct kmem_cache *_io_cache;
 173 static struct kmem_cache *_tio_cache;
 174 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 175 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
 176
 177 static int __init local_init(void)
 178 {
 179         int r = -ENOMEM;
 180
 181         /* allocate a slab for the dm_ios */
 182         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 183         if (!_io_cache)
 184                 return r;
 185
 186         /* allocate a slab for the target ios */
 187         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
 188         if (!_tio_cache)
 189                 goto out_free_io_cache;
 190
 191         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 192         if (!_rq_tio_cache)
 193                 goto out_free_tio_cache;
 194
 195         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
 196         if (!_rq_bio_info_cache)
 197                 goto out_free_rq_tio_cache;
 198
 199         r = dm_uevent_init();
 200         if (r)
 201                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
 202
 203         _major = major;
 204         r = register_blkdev(_major, _name);
 205         if (r < 0)
 206                 goto out_uevent_exit;
 207
 208         if (!_major)
 209                 _major = r;
 210
 211         return 0;
 212
 213 out_uevent_exit:
 214         dm_uevent_exit();
 215 out_free_rq_bio_info_cache:
 216         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 217 out_free_rq_tio_cache:
 218         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 219 out_free_tio_cache:
 220         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 221 out_free_io_cache:
 222         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 223
 224         return r;
 225 }
 226
 227 static void local_exit(void)
 228 {
 229         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
 230         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 231         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
 232         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 233         unregister_blkdev(_major, _name);
 234         dm_uevent_exit();
 235
 236         _major = 0;
 237
 238         DMINFO("cleaned up");
 239 }
 240
 241 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 242         local_init,
 243         dm_target_init,
 244         dm_linear_init,
 245         dm_stripe_init,
 246         dm_kcopyd_init,
 247         dm_interface_init,
 248 };
 249
 250 static void (*_exits[])(void) = {
 251         local_exit,
 252         dm_target_exit,
 253         dm_linear_exit,
 254         dm_stripe_exit,
 255         dm_kcopyd_exit,
 256         dm_interface_exit,
 257 };
 258
 259 static int __init dm_init(void)
 260 {
 261         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 262
 263         int r, i;
 264
 265         for (i = 0; i < count; i++) {
 266                 r = _inits[i]();
 267                 if (r)
 268                         goto bad;
 269         }
 270
 271         return 0;
 272
 273       bad:
 274         while (i--)
 275                 _exits[i]();
 276
 277         return r;
 278 }
 279
 280 static void __exit dm_exit(void)
 281 {
 282         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 283
 284         while (i--)
 285                 _exits[i]();
 286 }
 287
 288 /*
 289  * Block device functions
 290  */
 291 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 292 {
 293         struct mapped_device *md;
 294
 295         spin_lock(&_minor_lock);
 296
 297         md = bdev->bd_disk->private_data;
 298         if (!md)
 299                 goto out;
 300
 301         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 302             test_bit(DMF_DELETING, &md->flags)) {
 303                 md = NULL;
 304                 goto out;
 305         }
 306
 307         dm_get(md);
 308         atomic_inc(&md->open_count);
 309
 310 out:
 311         spin_unlock(&_minor_lock);
 312
 313         return md ? 0 : -ENXIO;
 314 }
 315
 316 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 317 {
 318         struct mapped_device *md = disk->private_data;
 319         atomic_dec(&md->open_count);
 320         dm_put(md);
 321         return 0;
 322 }
 323
 324 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 325 {
 326         return atomic_read(&md->open_count);
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 331  */
 332 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
 333 {
 334         int r = 0;
 335
 336         spin_lock(&_minor_lock);
 337
 338         if (dm_open_count(md))
 339                 r = -EBUSY;
 340         else
 341                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 342
 343         spin_unlock(&_minor_lock);
 344
 345         return r;
 346 }
 347
 348 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 349 {
 350         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 351
 352         return dm_get_geometry(md, geo);
 353 }
 354
 355 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 356                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 357 {
 358         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 359         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 360         struct dm_target *tgt;
 361         int r = -ENOTTY;
 362
 363         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 364                 goto out;
 365
 366         /* We only support devices that have a single target */
 367         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 368                 goto out;
 369
 370         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 371
 372         if (dm_suspended(md)) {
 373                 r = -EAGAIN;
 374                 goto out;
 375         }
 376
 377         if (tgt->type->ioctl)
 378                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
 379
 380 out:
 381         dm_table_put(map);
 382
 383         return r;
 384 }
 385
 386 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 387 {
 388         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 389 }
 390
 391 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 392 {
 393         mempool_free(io, md->io_pool);
 394 }
 395
 396 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
 397 {
 398         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
 399 }
 400
 401 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
 402 {
 403         mempool_free(tio, md->tio_pool);
 404 }
 405
 406 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 407 {
 408         struct mapped_device *md = io->md;
 409         int cpu;
 410
 411         io->start_time = jiffies;
 412
 413         cpu = part_stat_lock();
 414         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 415         part_stat_unlock();
 416         dm_disk(md)->part0.in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
 417 }
 418
 419 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 420 {
 421         struct mapped_device *md = io->md;
 422         struct bio *bio = io->bio;
 423         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 424         int pending, cpu;
 425         int rw = bio_data_dir(bio);
 426
 427         cpu = part_stat_lock();
 428         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
 429         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
 430         part_stat_unlock();
 431
 432         /*
 433          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 434          * a barrier.
 435          */
 436         dm_disk(md)->part0.in_flight = pending =
 437                 atomic_dec_return(&md->pending);
 438
 439         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 440         if (!pending)
 441                 wake_up(&md->wait);
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Add the bio to the list of deferred io.
 446  */
 447 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 448 {
 449         down_write(&md->io_lock);
 450
 451         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
 452         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 453         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
 454
 455         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
 456                 queue_work(md->wq, &md->work);
 457
 458         up_write(&md->io_lock);
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Everyone (including functions in this file), should use this
 463  * function to access the md->map field, and make sure they call
 464  * dm_table_put() when finished.
 465  */
 466 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
 467 {
 468         struct dm_table *t;
 469
 470         read_lock(&md->map_lock);
 471         t = md->map;
 472         if (t)
 473                 dm_table_get(t);
 474         read_unlock(&md->map_lock);
 475
 476         return t;
 477 }
 478
 479 /*
 480  * Get the geometry associated with a dm device
 481  */
 482 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 483 {
 484         *geo = md->geometry;
 485
 486         return 0;
 487 }
 488
 489 /*
 490  * Set the geometry of a device.
 491  */
 492 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 493 {
 494         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 495
 496         if (geo->start > sz) {
 497                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 498                 return -EINVAL;
 499         }
 500
 501         md->geometry = *geo;
 502
 503         return 0;
 504 }
 505
 506 /*-----------------------------------------------------------------
 507  * CRUD START:
 508  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 509  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 510  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 511  *   interests of getting something for people to use I give
 512  *   you this clearly demarcated crap.
 513  *---------------------------------------------------------------*/
 514
 515 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 516 {
 517         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 518 }
 519
 520 /*
 521  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 522  * cloned into, completing the original io if necc.
 523  */
 524 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 525 {
 526         unsigned long flags;
 527         int io_error;
 528         struct bio *bio;
 529         struct mapped_device *md = io->md;
 530
 531         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 532         if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
 533                 io->error = error;
 534
 535         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 536                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
 537                         /*
 538                          * Target requested pushing back the I/O.
 539                          */
 540                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 541                         if (__noflush_suspending(md))
 542                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
 543                         else
 544                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 545                                 io->error = -EIO;
 546                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 547                 }
 548
 549                 io_error = io->error;
 550                 bio = io->bio;
 551
 552                 if (bio_barrier(bio)) {
 553                         /*
 554                          * There can be just one barrier request so we use
 555                          * a per-device variable for error reporting.
 556                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
 557                          */
 558                         md->barrier_error = io_error;
 559                         end_io_acct(io);
 560                 } else {
 561                         end_io_acct(io);
 562
 563                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
 564                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
 565
 566                                 bio_endio(bio, io_error);
 567                         }
 568                 }
 569
 570                 free_io(md, io);
 571         }
 572 }
 573
 574 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
 575 {
 576         int r = 0;
 577         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
 578         struct dm_io *io = tio->io;
 579         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 580         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 581
 582         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
 583                 error = -EIO;
 584
 585         if (endio) {
 586                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
 587                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
 588                         /*
 589                          * error and requeue request are handled
 590                          * in dec_pending().
 591                          */
 592                         error = r;
 593                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
 594                         /* The target will handle the io */
 595                         return;
 596                 else if (r) {
 597                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 598                         BUG();
 599                 }
 600         }
 601
 602         /*
 603          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
 604          */
 605         bio->bi_private = md->bs;
 606
 607         free_tio(md, tio);
 608         bio_put(bio);
 609         dec_pending(io, error);
 610 }
 611
 612 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
 613                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
 614 {
 615         sector_t offset = sector - ti->begin;
 616         sector_t len = ti->len - offset;
 617
 618         /*
 619          * Does the target need to split even further ?
 620          */
 621         if (ti->split_io) {
 622                 sector_t boundary;
 623                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
 624                            - offset;
 625                 if (len > boundary)
 626                         len = boundary;
 627         }
 628
 629         return len;
 630 }
 631
 632 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
 633                       struct dm_target_io *tio)
 634 {
 635         int r;
 636         sector_t sector;
 637         struct mapped_device *md;
 638
 639         /*
 640          * Sanity checks.
 641          */
 642         BUG_ON(!clone->bi_size);
 643
 644         clone->bi_end_io = clone_endio;
 645         clone->bi_private = tio;
 646
 647         /*
 648          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
 649          * anything, the target has assumed ownership of
 650          * this io.
 651          */
 652         atomic_inc(&tio->io->io_count);
 653         sector = clone->bi_sector;
 654         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
 655         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
 656                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
 657
 658                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
 659                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
 660
 661                 generic_make_request(clone);
 662         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
 663                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
 664                 md = tio->io->md;
 665                 dec_pending(tio->io, r);
 666                 /*
 667                  * Store bio_set for cleanup.
 668                  */
 669                 clone->bi_private = md->bs;
 670                 bio_put(clone);
 671                 free_tio(md, tio);
 672         } else if (r) {
 673                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
 674                 BUG();
 675         }
 676 }
 677
 678 struct clone_info {
 679         struct mapped_device *md;
 680         struct dm_table *map;
 681         struct bio *bio;
 682         struct dm_io *io;
 683         sector_t sector;
 684         sector_t sector_count;
 685         unsigned short idx;
 686 };
 687
 688 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
 689 {
 690         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
 691
 692         bio_free(bio, bs);
 693 }
 694
 695 /*
 696  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
 697  */
 698 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
 699                               unsigned short idx, unsigned int offset,
 700                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
 701 {
 702         struct bio *clone;
 703         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 704
 705         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
 706         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 707         *clone->bi_io_vec = *bv;
 708
 709         clone->bi_sector = sector;
 710         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
 711         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 712         clone->bi_vcnt = 1;
 713         clone->bi_size = to_bytes(len);
 714         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
 715         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
 716         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
 717
 718         if (bio_integrity(bio)) {
 719                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 720                 bio_integrity_trim(clone,
 721                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
 722         }
 723
 724         return clone;
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
 729  */
 730 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
 731                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
 732                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
 733 {
 734         struct bio *clone;
 735
 736         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
 737         __bio_clone(clone, bio);
 738         clone->bi_rw &= ~(1 << BIO_RW_BARRIER);
 739         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
 740         clone->bi_sector = sector;
 741         clone->bi_idx = idx;
 742         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
 743         clone->bi_size = to_bytes(len);
 744         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
 745
 746         if (bio_integrity(bio)) {
 747                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
 748
 749                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
 750                         bio_integrity_trim(clone,
 751                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
 752         }
 753
 754         return clone;
 755 }
 756
 757 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 758 {
 759         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
 760         struct dm_target *ti;
 761         sector_t len = 0, max;
 762         struct dm_target_io *tio;
 763
 764         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 765         if (!dm_target_is_valid(ti))
 766                 return -EIO;
 767
 768         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 769
 770         /*
 771          * Allocate a target io object.
 772          */
 773         tio = alloc_tio(ci->md);
 774         tio->io = ci->io;
 775         tio->ti = ti;
 776         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 777
 778         if (ci->sector_count <= max) {
 779                 /*
 780                  * Optimise for the simple case where we can do all of
 781                  * the remaining io with a single clone.
 782                  */
 783                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
 784                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
 785                                   ci->md->bs);
 786                 __map_bio(ti, clone, tio);
 787                 ci->sector_count = 0;
 788
 789         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
 790                 /*
 791                  * There are some bvecs that don't span targets.
 792                  * Do as many of these as possible.
 793                  */
 794                 int i;
 795                 sector_t remaining = max;
 796                 sector_t bv_len;
 797
 798                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
 799                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
 800
 801                         if (bv_len > remaining)
 802                                 break;
 803
 804                         remaining -= bv_len;
 805                         len += bv_len;
 806                 }
 807
 808                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
 809                                   ci->md->bs);
 810                 __map_bio(ti, clone, tio);
 811
 812                 ci->sector += len;
 813                 ci->sector_count -= len;
 814                 ci->idx = i;
 815
 816         } else {
 817                 /*
 818                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
 819                  */
 820                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
 821                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
 822                 unsigned int offset = 0;
 823
 824                 do {
 825                         if (offset) {
 826                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
 827                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
 828                                         return -EIO;
 829
 830                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 831
 832                                 tio = alloc_tio(ci->md);
 833                                 tio->io = ci->io;
 834                                 tio->ti = ti;
 835                                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
 836                         }
 837
 838                         len = min(remaining, max);
 839
 840                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
 841                                            bv->bv_offset + offset, len,
 842                                            ci->md->bs);
 843
 844                         __map_bio(ti, clone, tio);
 845
 846                         ci->sector += len;
 847                         ci->sector_count -= len;
 848                         offset += to_bytes(len);
 849                 } while (remaining -= len);
 850
 851                 ci->idx++;
 852         }
 853
 854         return 0;
 855 }
 856
 857 /*
 858  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
 859  */
 860 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 861 {
 862         struct clone_info ci;
 863         int error = 0;
 864
 865         ci.map = dm_get_table(md);
 866         if (unlikely(!ci.map)) {
 867                 if (!bio_barrier(bio))
 868                         bio_io_error(bio);
 869                 else
 870                         md->barrier_error = -EIO;
 871                 return;
 872         }
 873
 874         ci.md = md;
 875         ci.bio = bio;
 876         ci.io = alloc_io(md);
 877         ci.io->error = 0;
 878         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
 879         ci.io->bio = bio;
 880         ci.io->md = md;
 881         ci.sector = bio->bi_sector;
 882         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
 883         ci.idx = bio->bi_idx;
 884
 885         start_io_acct(ci.io);
 886         while (ci.sector_count && !error)
 887                 error = __clone_and_map(&ci);
 888
 889         /* drop the extra reference count */
 890         dec_pending(ci.io, error);
 891         dm_table_put(ci.map);
 892 }
 893 /*-----------------------------------------------------------------
 894  * CRUD END
 895  *---------------------------------------------------------------*/
 896
 897 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
 898                          struct bvec_merge_data *bvm,
 899                          struct bio_vec *biovec)
 900 {
 901         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 902         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 903         struct dm_target *ti;
 904         sector_t max_sectors;
 905         int max_size = 0;
 906
 907         if (unlikely(!map))
 908                 goto out;
 909
 910         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
 911         if (!dm_target_is_valid(ti))
 912                 goto out_table;
 913
 914         /*
 915          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
 916          */
 917         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
 918                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
 919         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
 920         if (max_size < 0)
 921                 max_size = 0;
 922
 923         /*
 924          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
 925          * it can accept at this offset
 926          * max is precomputed maximal io size
 927          */
 928         if (max_size && ti->type->merge)
 929                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
 930
 931 out_table:
 932         dm_table_put(map);
 933
 934 out:
 935         /*
 936          * Always allow an entire first page
 937          */
 938         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
 939                 max_size = biovec->bv_len;
 940
 941         return max_size;
 942 }
 943
 944 /*
 945  * The request function that just remaps the bio built up by
 946  * dm_merge_bvec.
 947  */
 948 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
 949 {
 950         int rw = bio_data_dir(bio);
 951         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 952         int cpu;
 953
 954         down_read(&md->io_lock);
 955
 956         cpu = part_stat_lock();
 957         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
 958         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
 959         part_stat_unlock();
 960
 961         /*
 962          * If we're suspended or the thread is processing barriers
 963          * we have to queue this io for later.
 964          */
 965         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
 966             unlikely(bio_barrier(bio))) {
 967                 up_read(&md->io_lock);
 968
 969                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
 970                     bio_rw(bio) == READA) {
 971                         bio_io_error(bio);
 972                         return 0;
 973                 }
 974
 975                 queue_io(md, bio);
 976
 977                 return 0;
 978         }
 979
 980         __split_and_process_bio(md, bio);
 981         up_read(&md->io_lock);
 982         return 0;
 983 }
 984
 985 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
 986 {
 987         struct mapped_device *md = q->queuedata;
 988         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
 989
 990         if (map) {
 991                 dm_table_unplug_all(map);
 992                 dm_table_put(map);
 993         }
 994 }
 995
 996 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
 997 {
 998         int r = bdi_bits;
 999         struct mapped_device *md = congested_data;
1000         struct dm_table *map;
1001
1002         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1003                 map = dm_get_table(md);
1004                 if (map) {
1005                         r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1006                         dm_table_put(map);
1007                 }
1008         }
1009
1010         return r;
1011 }
1012
1013 /*-----------------------------------------------------------------
1014  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1015  *---------------------------------------------------------------*/
1016 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1017
1018 static void free_minor(int minor)
1019 {
1020         spin_lock(&_minor_lock);
1021         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1022         spin_unlock(&_minor_lock);
1023 }
1024
1025 /*
1026  * See if the device with a specific minor # is free.
1027  */
1028 static int specific_minor(int minor)
1029 {
1030         int r, m;
1031
1032         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1033                 return -EINVAL;
1034
1035         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1036         if (!r)
1037                 return -ENOMEM;
1038
1039         spin_lock(&_minor_lock);
1040
1041         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1042                 r = -EBUSY;
1043                 goto out;
1044         }
1045
1046         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1047         if (r)
1048                 goto out;
1049
1050         if (m != minor) {
1051                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1052                 r = -EBUSY;
1053                 goto out;
1054         }
1055
1056 out:
1057         spin_unlock(&_minor_lock);
1058         return r;
1059 }
1060
1061 static int next_free_minor(int *minor)
1062 {
1063         int r, m;
1064
1065         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1066         if (!r)
1067                 return -ENOMEM;
1068
1069         spin_lock(&_minor_lock);
1070
1071         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1072         if (r)
1073                 goto out;
1074
1075         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1076                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1077                 r = -ENOSPC;
1078                 goto out;
1079         }
1080
1081         *minor = m;
1082
1083 out:
1084         spin_unlock(&_minor_lock);
1085         return r;
1086 }
1087
1088 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
1089
1090 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1091
1092 /*
1093  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1094  */
1095 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1096 {
1097         int r;
1098         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1099         void *old_md;
1100
1101         if (!md) {
1102                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1103                 return NULL;
1104         }
1105
1106         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1107                 goto bad_module_get;
1108
1109         /* get a minor number for the dev */
1110         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1111                 r = next_free_minor(&minor);
1112         else
1113                 r = specific_minor(minor);
1114         if (r < 0)
1115                 goto bad_minor;
1116
1117         init_rwsem(&md->io_lock);
1118         mutex_init(&md->suspend_lock);
1119         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1120         rwlock_init(&md->map_lock);
1121         atomic_set(&md->holders, 1);
1122         atomic_set(&md->open_count, 0);
1123         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1124         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1125         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1126         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1127
1128         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1129         if (!md->queue)
1130                 goto bad_queue;
1131
1132         md->queue->queuedata = md;
1133         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1134         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1135         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1136         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN, NULL);
1137         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1138         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1139         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1140
1141         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
1142         if (!md->io_pool)
1143                 goto bad_io_pool;
1144
1145         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
1146         if (!md->tio_pool)
1147                 goto bad_tio_pool;
1148
1149         md->bs = bioset_create(16, 0);
1150         if (!md->bs)
1151                 goto bad_no_bioset;
1152
1153         md->disk = alloc_disk(1);
1154         if (!md->disk)
1155                 goto bad_disk;
1156
1157         atomic_set(&md->pending, 0);
1158         init_waitqueue_head(&md->wait);
1159         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1160         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1161
1162         md->disk->major = _major;
1163         md->disk->first_minor = minor;
1164         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1165         md->disk->queue = md->queue;
1166         md->disk->private_data = md;
1167         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1168         add_disk(md->disk);
1169         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1170
1171         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1172         if (!md->wq)
1173                 goto bad_thread;
1174
1175         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1176         spin_lock(&_minor_lock);
1177         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1178         spin_unlock(&_minor_lock);
1179
1180         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1181
1182         return md;
1183
1184 bad_thread:
1185         put_disk(md->disk);
1186 bad_disk:
1187         bioset_free(md->bs);
1188 bad_no_bioset:
1189         mempool_destroy(md->tio_pool);
1190 bad_tio_pool:
1191         mempool_destroy(md->io_pool);
1192 bad_io_pool:
1193         blk_cleanup_queue(md->queue);
1194 bad_queue:
1195         free_minor(minor);
1196 bad_minor:
1197         module_put(THIS_MODULE);
1198 bad_module_get:
1199         kfree(md);
1200         return NULL;
1201 }
1202
1203 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1204
1205 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1206 {
1207         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1208
1209         if (md->suspended_bdev) {
1210                 unlock_fs(md);
1211                 bdput(md->suspended_bdev);
1212         }
1213         destroy_workqueue(md->wq);
1214         mempool_destroy(md->tio_pool);
1215         mempool_destroy(md->io_pool);
1216         bioset_free(md->bs);
1217         blk_integrity_unregister(md->disk);
1218         del_gendisk(md->disk);
1219         free_minor(minor);
1220
1221         spin_lock(&_minor_lock);
1222         md->disk->private_data = NULL;
1223         spin_unlock(&_minor_lock);
1224
1225         put_disk(md->disk);
1226         blk_cleanup_queue(md->queue);
1227         module_put(THIS_MODULE);
1228         kfree(md);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Bind a table to the device.
1233  */
1234 static void event_callback(void *context)
1235 {
1236         unsigned long flags;
1237         LIST_HEAD(uevents);
1238         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1239
1240         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1241         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1242         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1243
1244         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1245
1246         atomic_inc(&md->event_nr);
1247         wake_up(&md->eventq);
1248 }
1249
1250 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1251 {
1252         set_capacity(md->disk, size);
1253
1254         mutex_lock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
1255         i_size_write(md->suspended_bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1256         mutex_unlock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
1257 }
1258
1259 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1260 {
1261         struct request_queue *q = md->queue;
1262         sector_t size;
1263
1264         size = dm_table_get_size(t);
1265
1266         /*
1267          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1268          */
1269         if (size != get_capacity(md->disk))
1270                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1271
1272         if (md->suspended_bdev)
1273                 __set_size(md, size);
1274
1275         if (!size) {
1276                 dm_table_destroy(t);
1277                 return 0;
1278         }
1279
1280         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1281
1282         write_lock(&md->map_lock);
1283         md->map = t;
1284         dm_table_set_restrictions(t, q);
1285         write_unlock(&md->map_lock);
1286
1287         return 0;
1288 }
1289
1290 static void __unbind(struct mapped_device *md)
1291 {
1292         struct dm_table *map = md->map;
1293
1294         if (!map)
1295                 return;
1296
1297         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1298         write_lock(&md->map_lock);
1299         md->map = NULL;
1300         write_unlock(&md->map_lock);
1301         dm_table_destroy(map);
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Constructor for a new device.
1306  */
1307 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1308 {
1309         struct mapped_device *md;
1310
1311         md = alloc_dev(minor);
1312         if (!md)
1313                 return -ENXIO;
1314
1315         dm_sysfs_init(md);
1316
1317         *result = md;
1318         return 0;
1319 }
1320
1321 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1322 {
1323         struct mapped_device *md;
1324         unsigned minor = MINOR(dev);
1325
1326         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1327                 return NULL;
1328
1329         spin_lock(&_minor_lock);
1330
1331         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1332         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
1333                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
1334                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
1335                 md = NULL;
1336                 goto out;
1337         }
1338
1339 out:
1340         spin_unlock(&_minor_lock);
1341
1342         return md;
1343 }
1344
1345 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1346 {
1347         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
1348
1349         if (md)
1350                 dm_get(md);
1351
1352         return md;
1353 }
1354
1355 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1356 {
1357         return md->interface_ptr;
1358 }
1359
1360 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1361 {
1362         md->interface_ptr = ptr;
1363 }
1364
1365 void dm_get(struct mapped_device *md)
1366 {
1367         atomic_inc(&md->holders);
1368 }
1369
1370 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
1371 {
1372         return md->name;
1373 }
1374 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
1375
1376 void dm_put(struct mapped_device *md)
1377 {
1378         struct dm_table *map;
1379
1380         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
1381
1382         if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
1383                 map = dm_get_table(md);
1384                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED,
1385                             MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
1386                 set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
1387                 spin_unlock(&_minor_lock);
1388                 if (!dm_suspended(md)) {
1389                         dm_table_presuspend_targets(map);
1390                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1391                 }
1392                 dm_sysfs_exit(md);
1393                 dm_table_put(map);
1394                 __unbind(md);
1395                 free_dev(md);
1396         }
1397 }
1398 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
1399
1400 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
1401 {
1402         int r = 0;
1403         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1404
1405         dm_unplug_all(md->queue);
1406
1407         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1408
1409         while (1) {
1410                 set_current_state(interruptible);
1411
1412                 smp_mb();
1413                 if (!atomic_read(&md->pending))
1414                         break;
1415
1416                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
1417                     signal_pending(current)) {
1418                         r = -EINTR;
1419                         break;
1420                 }
1421
1422                 io_schedule();
1423         }
1424         set_current_state(TASK_RUNNING);
1425
1426         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1427
1428         return r;
1429 }
1430
1431 static int dm_flush(struct mapped_device *md)
1432 {
1433         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1434         return 0;
1435 }
1436
1437 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1438 {
1439         int error = dm_flush(md);
1440
1441         if (unlikely(error)) {
1442                 bio_endio(bio, error);
1443                 return;
1444         }
1445         if (bio_empty_barrier(bio)) {
1446                 bio_endio(bio, 0);
1447                 return;
1448         }
1449
1450         __split_and_process_bio(md, bio);
1451
1452         error = dm_flush(md);
1453
1454         if (!error && md->barrier_error)
1455                 error = md->barrier_error;
1456
1457         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
1458                 bio_endio(bio, error);
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Process the deferred bios
1463  */
1464 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
1465 {
1466         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1467                                                 work);
1468         struct bio *c;
1469
1470         down_write(&md->io_lock);
1471
1472         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1473                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
1474                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
1475                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
1476
1477                 if (!c) {
1478                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1479                         break;
1480                 }
1481
1482                 up_write(&md->io_lock);
1483
1484                 if (bio_barrier(c))
1485                         process_barrier(md, c);
1486                 else
1487                         __split_and_process_bio(md, c);
1488
1489                 down_write(&md->io_lock);
1490         }
1491
1492         up_write(&md->io_lock);
1493 }
1494
1495 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
1496 {
1497         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1498         smp_mb__after_clear_bit();
1499         queue_work(md->wq, &md->work);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Swap in a new table (destroying old one).
1504  */
1505 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1506 {
1507         int r = -EINVAL;
1508
1509         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1510
1511         /* device must be suspended */
1512         if (!dm_suspended(md))
1513                 goto out;
1514
1515         /* without bdev, the device size cannot be changed */
1516         if (!md->suspended_bdev)
1517                 if (get_capacity(md->disk) != dm_table_get_size(table))
1518                         goto out;
1519
1520         __unbind(md);
1521         r = __bind(md, table);
1522
1523 out:
1524         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1525         return r;
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1530  * device.
1531  */
1532 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1533 {
1534         int r;
1535
1536         WARN_ON(md->frozen_sb);
1537
1538         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->suspended_bdev);
1539         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1540                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1541                 md->frozen_sb = NULL;
1542                 return r;
1543         }
1544
1545         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1546
1547         /* don't bdput right now, we don't want the bdev
1548          * to go away while it is locked.
1549          */
1550         return 0;
1551 }
1552
1553 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1554 {
1555         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1556                 return;
1557
1558         thaw_bdev(md->suspended_bdev, md->frozen_sb);
1559         md->frozen_sb = NULL;
1560         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1565  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1566  * the background.  Before the table can be swapped with
1567  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1568  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1569  */
1570 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
1571 {
1572         struct dm_table *map = NULL;
1573         int r = 0;
1574         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
1575         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
1576
1577         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1578
1579         if (dm_suspended(md)) {
1580                 r = -EINVAL;
1581                 goto out_unlock;
1582         }
1583
1584         map = dm_get_table(md);
1585
1586         /*
1587          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
1588          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
1589          */
1590         if (noflush)
1591                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1592
1593         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1594         dm_table_presuspend_targets(map);
1595
1596         /* bdget() can stall if the pending I/Os are not flushed */
1597         if (!noflush) {
1598                 md->suspended_bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1599                 if (!md->suspended_bdev) {
1600                         DMWARN("bdget failed in dm_suspend");
1601                         r = -ENOMEM;
1602                         goto out;
1603                 }
1604
1605                 /*
1606                  * Flush I/O to the device. noflush supersedes do_lockfs,
1607                  * because lock_fs() needs to flush I/Os.
1608                  */
1609                 if (do_lockfs) {
1610                         r = lock_fs(md);
1611                         if (r)
1612                                 goto out;
1613                 }
1614         }
1615
1616         /*
1617          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
1618          * to target drivers i.e. no one may be executing
1619          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
1620          * dm_wq_work.
1621          *
1622          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
1623          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
1624          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
1625          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
1626          *
1627          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
1628          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
1629          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
1630          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
1631          */
1632         down_write(&md->io_lock);
1633         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
1634         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
1635         up_write(&md->io_lock);
1636
1637         flush_workqueue(md->wq);
1638
1639         /*
1640          * At this point no more requests are entering target request routines.
1641          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
1642          * to finish.
1643          */
1644         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
1645
1646         down_write(&md->io_lock);
1647         if (noflush)
1648                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
1649         up_write(&md->io_lock);
1650
1651         /* were we interrupted ? */
1652         if (r < 0) {
1653                 dm_queue_flush(md);
1654
1655                 unlock_fs(md);
1656                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
1657         }
1658
1659         /*
1660          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
1661          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
1662          * requests are being added to md->deferred list.
1663          */
1664
1665         dm_table_postsuspend_targets(map);
1666
1667         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1668
1669 out:
1670         if (r && md->suspended_bdev) {
1671                 bdput(md->suspended_bdev);
1672                 md->suspended_bdev = NULL;
1673         }
1674
1675         dm_table_put(map);
1676
1677 out_unlock:
1678         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1679         return r;
1680 }
1681
1682 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1683 {
1684         int r = -EINVAL;
1685         struct dm_table *map = NULL;
1686
1687         mutex_lock(&md->suspend_lock);
1688         if (!dm_suspended(md))
1689                 goto out;
1690
1691         map = dm_get_table(md);
1692         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1693                 goto out;
1694
1695         r = dm_table_resume_targets(map);
1696         if (r)
1697                 goto out;
1698
1699         dm_queue_flush(md);
1700
1701         unlock_fs(md);
1702
1703         if (md->suspended_bdev) {
1704                 bdput(md->suspended_bdev);
1705                 md->suspended_bdev = NULL;
1706         }
1707
1708         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1709
1710         dm_table_unplug_all(map);
1711
1712         dm_kobject_uevent(md);
1713
1714         r = 0;
1715
1716 out:
1717         dm_table_put(map);
1718         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
1719
1720         return r;
1721 }
1722
1723 /*-----------------------------------------------------------------
1724  * Event notification.
1725  *---------------------------------------------------------------*/
1726 void dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md)
1727 {
1728         kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, KOBJ_CHANGE);
1729 }
1730
1731 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
1732 {
1733         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
1734 }
1735
1736 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1737 {
1738         return atomic_read(&md->event_nr);
1739 }
1740
1741 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1742 {
1743         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1744                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1745 }
1746
1747 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
1748 {
1749         unsigned long flags;
1750
1751         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1752         list_add(elist, &md->uevent_list);
1753         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1754 }
1755
1756 /*
1757  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1758  * count on 'md'.
1759  */
1760 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1761 {
1762         return md->disk;
1763 }
1764
1765 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
1766 {
1767         return &md->kobj;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
1772  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
1773  */
1774 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
1775 {
1776         struct mapped_device *md;
1777
1778         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
1779         if (&md->kobj != kobj)
1780                 return NULL;
1781
1782         dm_get(md);
1783         return md;
1784 }
1785
1786 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1787 {
1788         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1789 }
1790
1791 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
1792 {
1793         struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
1794         int r = __noflush_suspending(md);
1795
1796         dm_put(md);
1797
1798         return r;
1799 }
1800 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
1801
1802 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1803         .open = dm_blk_open,
1804         .release = dm_blk_close,
1805         .ioctl = dm_blk_ioctl,
1806         .getgeo = dm_blk_getgeo,
1807         .owner = THIS_MODULE
1808 };
1809
1810 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1811
1812 /*
1813  * module hooks
1814  */
1815 module_init(dm_init);
1816 module_exit(dm_exit);
1817
1818 module_param(major, uint, 0);
1819 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1820 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1821 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1822 MODULE_LICENSE("GPL");