Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/signal
[linux-2.6-block.git] / 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/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 #ifdef CONFIG_PRINTK
28 /*
29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
30  */
31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
35 #endif
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 static const char *_name = DM_NAME;
45
46 static unsigned int major = 0;
47 static unsigned int _major = 0;
48
49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
52 /*
53  * For bio-based dm.
54  * One of these is allocated per bio.
55  */
56 struct dm_io {
57         struct mapped_device *md;
58         int error;
59         atomic_t io_count;
60         struct bio *bio;
61         unsigned long start_time;
62         spinlock_t endio_lock;
63 };
64
65 /*
66  * For request-based dm.
67  * One of these is allocated per request.
68  */
69 struct dm_rq_target_io {
70         struct mapped_device *md;
71         struct dm_target *ti;
72         struct request *orig, clone;
73         int error;
74         union map_info info;
75 };
76
77 /*
78  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
79  * structs.
80  *
81  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
82  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
83  * struct.
84  */
85 struct dm_rq_clone_bio_info {
86         struct bio *orig;
87         struct dm_rq_target_io *tio;
88         struct bio clone;
89 };
90
91 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
92 {
93         if (bio && bio->bi_private)
94                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
95         return NULL;
96 }
97
98 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
99 {
100         if (rq && rq->end_io_data)
101                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
102         return NULL;
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
105
106 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
107
108 /*
109  * Bits for the md->flags field.
110  */
111 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
112 #define DMF_SUSPENDED 1
113 #define DMF_FROZEN 2
114 #define DMF_FREEING 3
115 #define DMF_DELETING 4
116 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
117 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
118
119 /*
120  * Work processed by per-device workqueue.
121  */
122 struct mapped_device {
123         struct rw_semaphore io_lock;
124         struct mutex suspend_lock;
125         rwlock_t map_lock;
126         atomic_t holders;
127         atomic_t open_count;
128
129         unsigned long flags;
130
131         struct request_queue *queue;
132         unsigned type;
133         /* Protect queue and type against concurrent access. */
134         struct mutex type_lock;
135
136         struct target_type *immutable_target_type;
137
138         struct gendisk *disk;
139         char name[16];
140
141         void *interface_ptr;
142
143         /*
144          * A list of ios that arrived while we were suspended.
145          */
146         atomic_t pending[2];
147         wait_queue_head_t wait;
148         struct work_struct work;
149         struct bio_list deferred;
150         spinlock_t deferred_lock;
151
152         /*
153          * Processing queue (flush)
154          */
155         struct workqueue_struct *wq;
156
157         /*
158          * The current mapping.
159          */
160         struct dm_table *map;
161
162         /*
163          * io objects are allocated from here.
164          */
165         mempool_t *io_pool;
166         mempool_t *tio_pool;
167
168         struct bio_set *bs;
169
170         /*
171          * Event handling.
172          */
173         atomic_t event_nr;
174         wait_queue_head_t eventq;
175         atomic_t uevent_seq;
176         struct list_head uevent_list;
177         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
178
179         /*
180          * freeze/thaw support require holding onto a super block
181          */
182         struct super_block *frozen_sb;
183         struct block_device *bdev;
184
185         /* forced geometry settings */
186         struct hd_geometry geometry;
187
188         /* sysfs handle */
189         struct kobject kobj;
190
191         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
192         struct bio flush_bio;
193 };
194
195 /*
196  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
197  */
198 struct dm_md_mempools {
199         mempool_t *io_pool;
200         mempool_t *tio_pool;
201         struct bio_set *bs;
202 };
203
204 #define MIN_IOS 256
205 static struct kmem_cache *_io_cache;
206 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
207
208 /*
209  * Unused now, and needs to be deleted. But since io_pool is overloaded and it's
210  * still used for _io_cache, I'm leaving this for a later cleanup
211  */
212 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
213
214 static int __init local_init(void)
215 {
216         int r = -ENOMEM;
217
218         /* allocate a slab for the dm_ios */
219         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
220         if (!_io_cache)
221                 return r;
222
223         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
224         if (!_rq_tio_cache)
225                 goto out_free_io_cache;
226
227         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
228         if (!_rq_bio_info_cache)
229                 goto out_free_rq_tio_cache;
230
231         r = dm_uevent_init();
232         if (r)
233                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
234
235         _major = major;
236         r = register_blkdev(_major, _name);
237         if (r < 0)
238                 goto out_uevent_exit;
239
240         if (!_major)
241                 _major = r;
242
243         return 0;
244
245 out_uevent_exit:
246         dm_uevent_exit();
247 out_free_rq_bio_info_cache:
248         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
249 out_free_rq_tio_cache:
250         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
251 out_free_io_cache:
252         kmem_cache_destroy(_io_cache);
253
254         return r;
255 }
256
257 static void local_exit(void)
258 {
259         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
260         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
261         kmem_cache_destroy(_io_cache);
262         unregister_blkdev(_major, _name);
263         dm_uevent_exit();
264
265         _major = 0;
266
267         DMINFO("cleaned up");
268 }
269
270 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
271         local_init,
272         dm_target_init,
273         dm_linear_init,
274         dm_stripe_init,
275         dm_io_init,
276         dm_kcopyd_init,
277         dm_interface_init,
278 };
279
280 static void (*_exits[])(void) = {
281         local_exit,
282         dm_target_exit,
283         dm_linear_exit,
284         dm_stripe_exit,
285         dm_io_exit,
286         dm_kcopyd_exit,
287         dm_interface_exit,
288 };
289
290 static int __init dm_init(void)
291 {
292         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
293
294         int r, i;
295
296         for (i = 0; i < count; i++) {
297                 r = _inits[i]();
298                 if (r)
299                         goto bad;
300         }
301
302         return 0;
303
304       bad:
305         while (i--)
306                 _exits[i]();
307
308         return r;
309 }
310
311 static void __exit dm_exit(void)
312 {
313         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
314
315         while (i--)
316                 _exits[i]();
317
318         /*
319          * Should be empty by this point.
320          */
321         idr_destroy(&_minor_idr);
322 }
323
324 /*
325  * Block device functions
326  */
327 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
328 {
329         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
330 }
331
332 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
333 {
334         struct mapped_device *md;
335
336         spin_lock(&_minor_lock);
337
338         md = bdev->bd_disk->private_data;
339         if (!md)
340                 goto out;
341
342         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
343             dm_deleting_md(md)) {
344                 md = NULL;
345                 goto out;
346         }
347
348         dm_get(md);
349         atomic_inc(&md->open_count);
350
351 out:
352         spin_unlock(&_minor_lock);
353
354         return md ? 0 : -ENXIO;
355 }
356
357 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
358 {
359         struct mapped_device *md = disk->private_data;
360
361         spin_lock(&_minor_lock);
362
363         atomic_dec(&md->open_count);
364         dm_put(md);
365
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return 0;
369 }
370
371 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
372 {
373         return atomic_read(&md->open_count);
374 }
375
376 /*
377  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
378  */
379 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
380 {
381         int r = 0;
382
383         spin_lock(&_minor_lock);
384
385         if (dm_open_count(md))
386                 r = -EBUSY;
387         else
388                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
389
390         spin_unlock(&_minor_lock);
391
392         return r;
393 }
394
395 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
396 {
397         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
398
399         return dm_get_geometry(md, geo);
400 }
401
402 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
403                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
404 {
405         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
406         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
407         struct dm_target *tgt;
408         int r = -ENOTTY;
409
410         if (!map || !dm_table_get_size(map))
411                 goto out;
412
413         /* We only support devices that have a single target */
414         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
415                 goto out;
416
417         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
418
419         if (dm_suspended_md(md)) {
420                 r = -EAGAIN;
421                 goto out;
422         }
423
424         if (tgt->type->ioctl)
425                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
426
427 out:
428         dm_table_put(map);
429
430         return r;
431 }
432
433 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
434 {
435         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
436 }
437
438 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
439 {
440         mempool_free(io, md->io_pool);
441 }
442
443 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
444 {
445         bio_put(&tio->clone);
446 }
447
448 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
449                                             gfp_t gfp_mask)
450 {
451         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
452 }
453
454 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
455 {
456         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
457 }
458
459 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
460 {
461         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
462                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
463 }
464
465 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
466 {
467         struct mapped_device *md = io->md;
468         int cpu;
469         int rw = bio_data_dir(io->bio);
470
471         io->start_time = jiffies;
472
473         cpu = part_stat_lock();
474         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
475         part_stat_unlock();
476         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
477                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
478 }
479
480 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
481 {
482         struct mapped_device *md = io->md;
483         struct bio *bio = io->bio;
484         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
485         int pending, cpu;
486         int rw = bio_data_dir(bio);
487
488         cpu = part_stat_lock();
489         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
490         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
491         part_stat_unlock();
492
493         /*
494          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
495          * a flush.
496          */
497         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
498         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
499         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
500
501         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
502         if (!pending)
503                 wake_up(&md->wait);
504 }
505
506 /*
507  * Add the bio to the list of deferred io.
508  */
509 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
510 {
511         unsigned long flags;
512
513         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
514         bio_list_add(&md->deferred, bio);
515         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
516         queue_work(md->wq, &md->work);
517 }
518
519 /*
520  * Everyone (including functions in this file), should use this
521  * function to access the md->map field, and make sure they call
522  * dm_table_put() when finished.
523  */
524 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
525 {
526         struct dm_table *t;
527         unsigned long flags;
528
529         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
530         t = md->map;
531         if (t)
532                 dm_table_get(t);
533         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
534
535         return t;
536 }
537
538 /*
539  * Get the geometry associated with a dm device
540  */
541 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
542 {
543         *geo = md->geometry;
544
545         return 0;
546 }
547
548 /*
549  * Set the geometry of a device.
550  */
551 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
552 {
553         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
554
555         if (geo->start > sz) {
556                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
557                 return -EINVAL;
558         }
559
560         md->geometry = *geo;
561
562         return 0;
563 }
564
565 /*-----------------------------------------------------------------
566  * CRUD START:
567  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
568  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
569  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
570  *   interests of getting something for people to use I give
571  *   you this clearly demarcated crap.
572  *---------------------------------------------------------------*/
573
574 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
575 {
576         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
577 }
578
579 /*
580  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
581  * cloned into, completing the original io if necc.
582  */
583 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
584 {
585         unsigned long flags;
586         int io_error;
587         struct bio *bio;
588         struct mapped_device *md = io->md;
589
590         /* Push-back supersedes any I/O errors */
591         if (unlikely(error)) {
592                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
593                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
594                         io->error = error;
595                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
596         }
597
598         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
599                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
600                         /*
601                          * Target requested pushing back the I/O.
602                          */
603                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
604                         if (__noflush_suspending(md))
605                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
606                         else
607                                 /* noflush suspend was interrupted. */
608                                 io->error = -EIO;
609                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
610                 }
611
612                 io_error = io->error;
613                 bio = io->bio;
614                 end_io_acct(io);
615                 free_io(md, io);
616
617                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
618                         return;
619
620                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
621                         /*
622                          * Preflush done for flush with data, reissue
623                          * without REQ_FLUSH.
624                          */
625                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
626                         queue_io(md, bio);
627                 } else {
628                         /* done with normal IO or empty flush */
629                         bio_endio(bio, io_error);
630                 }
631         }
632 }
633
634 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
635 {
636         int r = 0;
637         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
638         struct dm_io *io = tio->io;
639         struct mapped_device *md = tio->io->md;
640         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
641
642         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
643                 error = -EIO;
644
645         if (endio) {
646                 r = endio(tio->ti, bio, error);
647                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
648                         /*
649                          * error and requeue request are handled
650                          * in dec_pending().
651                          */
652                         error = r;
653                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
654                         /* The target will handle the io */
655                         return;
656                 else if (r) {
657                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
658                         BUG();
659                 }
660         }
661
662         free_tio(md, tio);
663         dec_pending(io, error);
664 }
665
666 /*
667  * Partial completion handling for request-based dm
668  */
669 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
670 {
671         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
672         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
673         struct bio *bio = info->orig;
674         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
675
676         bio_put(clone);
677
678         if (tio->error)
679                 /*
680                  * An error has already been detected on the request.
681                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
682                  * the remainder.
683                  */
684                 return;
685         else if (error) {
686                 /*
687                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
688                  * The error handling decision is made by the target driver,
689                  * when the request is completed.
690                  */
691                 tio->error = error;
692                 return;
693         }
694
695         /*
696          * I/O for the bio successfully completed.
697          * Notice the data completion to the upper layer.
698          */
699
700         /*
701          * bios are processed from the head of the list.
702          * So the completing bio should always be rq->bio.
703          * If it's not, something wrong is happening.
704          */
705         if (tio->orig->bio != bio)
706                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
707
708         /*
709          * Update the original request.
710          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
711          * the original request before the clone, and break the ordering.
712          */
713         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
714 }
715
716 /*
717  * Don't touch any member of the md after calling this function because
718  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
719  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
720  */
721 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
722 {
723         atomic_dec(&md->pending[rw]);
724
725         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
726         if (!md_in_flight(md))
727                 wake_up(&md->wait);
728
729         /*
730          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
731          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
732          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
733          * queue lock again.
734          */
735         if (run_queue)
736                 blk_run_queue_async(md->queue);
737
738         /*
739          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
740          */
741         dm_put(md);
742 }
743
744 static void free_rq_clone(struct request *clone)
745 {
746         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
747
748         blk_rq_unprep_clone(clone);
749         free_rq_tio(tio);
750 }
751
752 /*
753  * Complete the clone and the original request.
754  * Must be called without queue lock.
755  */
756 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
757 {
758         int rw = rq_data_dir(clone);
759         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
760         struct mapped_device *md = tio->md;
761         struct request *rq = tio->orig;
762
763         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
764                 rq->errors = clone->errors;
765                 rq->resid_len = clone->resid_len;
766
767                 if (rq->sense)
768                         /*
769                          * We are using the sense buffer of the original
770                          * request.
771                          * So setting the length of the sense data is enough.
772                          */
773                         rq->sense_len = clone->sense_len;
774         }
775
776         free_rq_clone(clone);
777         blk_end_request_all(rq, error);
778         rq_completed(md, rw, true);
779 }
780
781 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
782 {
783         struct request *clone = rq->special;
784
785         rq->special = NULL;
786         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
787
788         free_rq_clone(clone);
789 }
790
791 /*
792  * Requeue the original request of a clone.
793  */
794 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
795 {
796         int rw = rq_data_dir(clone);
797         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
798         struct mapped_device *md = tio->md;
799         struct request *rq = tio->orig;
800         struct request_queue *q = rq->q;
801         unsigned long flags;
802
803         dm_unprep_request(rq);
804
805         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
806         blk_requeue_request(q, rq);
807         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
808
809         rq_completed(md, rw, 0);
810 }
811 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
812
813 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
814 {
815         blk_stop_queue(q);
816 }
817
818 static void stop_queue(struct request_queue *q)
819 {
820         unsigned long flags;
821
822         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
823         __stop_queue(q);
824         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
825 }
826
827 static void __start_queue(struct request_queue *q)
828 {
829         if (blk_queue_stopped(q))
830                 blk_start_queue(q);
831 }
832
833 static void start_queue(struct request_queue *q)
834 {
835         unsigned long flags;
836
837         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
838         __start_queue(q);
839         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
840 }
841
842 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
843 {
844         int r = error;
845         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
846         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
847
848         if (tio->ti) {
849                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
850
851                 if (mapped && rq_end_io)
852                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
853         }
854
855         if (r <= 0)
856                 /* The target wants to complete the I/O */
857                 dm_end_request(clone, r);
858         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
859                 /* The target will handle the I/O */
860                 return;
861         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
862                 /* The target wants to requeue the I/O */
863                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
864         else {
865                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
866                 BUG();
867         }
868 }
869
870 /*
871  * Request completion handler for request-based dm
872  */
873 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
874 {
875         bool mapped = true;
876         struct request *clone = rq->completion_data;
877         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
878
879         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
880                 mapped = false;
881
882         dm_done(clone, tio->error, mapped);
883 }
884
885 /*
886  * Complete the clone and the original request with the error status
887  * through softirq context.
888  */
889 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
890 {
891         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
892         struct request *rq = tio->orig;
893
894         tio->error = error;
895         rq->completion_data = clone;
896         blk_complete_request(rq);
897 }
898
899 /*
900  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
901  * through softirq context.
902  * Target's rq_end_io() function isn't called.
903  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
904  */
905 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
906 {
907         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
908         struct request *rq = tio->orig;
909
910         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
911         dm_complete_request(clone, error);
912 }
913 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
914
915 /*
916  * Called with the queue lock held
917  */
918 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
919 {
920         /*
921          * For just cleaning up the information of the queue in which
922          * the clone was dispatched.
923          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
924          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
925          */
926         __blk_put_request(clone->q, clone);
927
928         /*
929          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
930          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
931          *     - another request may be submitted by the upper level driver
932          *       of the stacking during the completion
933          *     - the submission which requires queue lock may be done
934          *       against this queue
935          */
936         dm_complete_request(clone, error);
937 }
938
939 /*
940  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
941  * target boundary.
942  */
943 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
944 {
945         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
946
947         return ti->len - target_offset;
948 }
949
950 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
951 {
952         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
953         sector_t offset, max_len;
954
955         /*
956          * Does the target need to split even further?
957          */
958         if (ti->max_io_len) {
959                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
960                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
961                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
962                 else
963                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
964                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
965
966                 if (len > max_len)
967                         len = max_len;
968         }
969
970         return len;
971 }
972
973 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
974 {
975         if (len > UINT_MAX) {
976                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
977                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
978                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
979                 return -EINVAL;
980         }
981
982         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
983
984         return 0;
985 }
986 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
987
988 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct dm_target_io *tio)
989 {
990         int r;
991         sector_t sector;
992         struct mapped_device *md;
993         struct bio *clone = &tio->clone;
994
995         clone->bi_end_io = clone_endio;
996         clone->bi_private = tio;
997
998         /*
999          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1000          * anything, the target has assumed ownership of
1001          * this io.
1002          */
1003         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1004         sector = clone->bi_sector;
1005         r = ti->type->map(ti, clone);
1006         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1007                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1008
1009                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1010                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1011
1012                 generic_make_request(clone);
1013         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1014                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1015                 md = tio->io->md;
1016                 dec_pending(tio->io, r);
1017                 free_tio(md, tio);
1018         } else if (r) {
1019                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1020                 BUG();
1021         }
1022 }
1023
1024 struct clone_info {
1025         struct mapped_device *md;
1026         struct dm_table *map;
1027         struct bio *bio;
1028         struct dm_io *io;
1029         sector_t sector;
1030         sector_t sector_count;
1031         unsigned short idx;
1032 };
1033
1034 /*
1035  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1036  */
1037 static void split_bvec(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1038                        sector_t sector, unsigned short idx, unsigned int offset,
1039                        unsigned int len, struct bio_set *bs)
1040 {
1041         struct bio *clone = &tio->clone;
1042         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1043
1044         *clone->bi_io_vec = *bv;
1045
1046         clone->bi_sector = sector;
1047         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1048         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1049         clone->bi_vcnt = 1;
1050         clone->bi_size = to_bytes(len);
1051         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1052         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1053         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1054
1055         if (bio_integrity(bio)) {
1056                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1057                 bio_integrity_trim(clone,
1058                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1059         }
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1064  */
1065 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1066                       sector_t sector, unsigned short idx,
1067                       unsigned short bv_count, unsigned int len,
1068                       struct bio_set *bs)
1069 {
1070         struct bio *clone = &tio->clone;
1071
1072         __bio_clone(clone, bio);
1073         clone->bi_sector = sector;
1074         clone->bi_idx = idx;
1075         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1076         clone->bi_size = to_bytes(len);
1077         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1078
1079         if (bio_integrity(bio)) {
1080                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1081
1082                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1083                         bio_integrity_trim(clone,
1084                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1085         }
1086 }
1087
1088 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1089                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs)
1090 {
1091         struct dm_target_io *tio;
1092         struct bio *clone;
1093
1094         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1095         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1096
1097         tio->io = ci->io;
1098         tio->ti = ti;
1099         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1100         tio->target_request_nr = 0;
1101
1102         return tio;
1103 }
1104
1105 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1106                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1107 {
1108         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs);
1109         struct bio *clone = &tio->clone;
1110
1111         tio->target_request_nr = request_nr;
1112
1113         /*
1114          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1115          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1116          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1117          */
1118
1119          __bio_clone(clone, ci->bio);
1120         if (len) {
1121                 clone->bi_sector = ci->sector;
1122                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1123         }
1124
1125         __map_bio(ti, tio);
1126 }
1127
1128 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1129                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1130 {
1131         unsigned request_nr;
1132
1133         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1134                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1135 }
1136
1137 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1138 {
1139         unsigned target_nr = 0;
1140         struct dm_target *ti;
1141
1142         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1143         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1144                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1145
1146         return 0;
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Perform all io with a single clone.
1151  */
1152 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1153 {
1154         struct bio *bio = ci->bio;
1155         struct dm_target_io *tio;
1156
1157         tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1158         clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, bio->bi_vcnt - ci->idx,
1159                   ci->sector_count, ci->md->bs);
1160         __map_bio(ti, tio);
1161         ci->sector_count = 0;
1162 }
1163
1164 typedef unsigned (*get_num_requests_fn)(struct dm_target *ti);
1165
1166 static unsigned get_num_discard_requests(struct dm_target *ti)
1167 {
1168         return ti->num_discard_requests;
1169 }
1170
1171 static unsigned get_num_write_same_requests(struct dm_target *ti)
1172 {
1173         return ti->num_write_same_requests;
1174 }
1175
1176 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1177
1178 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1179 {
1180         return ti->split_discard_requests;
1181 }
1182
1183 static int __clone_and_map_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1184                                                 get_num_requests_fn get_num_requests,
1185                                                 is_split_required_fn is_split_required)
1186 {
1187         struct dm_target *ti;
1188         sector_t len;
1189         unsigned num_requests;
1190
1191         do {
1192                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1193                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1194                         return -EIO;
1195
1196                 /*
1197                  * Even though the device advertised support for this type of
1198                  * request, that does not mean every target supports it, and
1199                  * reconfiguration might also have changed that since the
1200                  * check was performed.
1201                  */
1202                 num_requests = get_num_requests ? get_num_requests(ti) : 0;
1203                 if (!num_requests)
1204                         return -EOPNOTSUPP;
1205
1206                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1207                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1208                 else
1209                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1210
1211                 __issue_target_requests(ci, ti, num_requests, len);
1212
1213                 ci->sector += len;
1214         } while (ci->sector_count -= len);
1215
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1220 {
1221         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_discard_requests,
1222                                                     is_split_required_for_discard);
1223 }
1224
1225 static int __clone_and_map_write_same(struct clone_info *ci)
1226 {
1227         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_requests, NULL);
1228 }
1229
1230 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1231 {
1232         struct bio *bio = ci->bio;
1233         struct dm_target *ti;
1234         sector_t len = 0, max;
1235         struct dm_target_io *tio;
1236
1237         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1238                 return __clone_and_map_discard(ci);
1239         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1240                 return __clone_and_map_write_same(ci);
1241
1242         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1243         if (!dm_target_is_valid(ti))
1244                 return -EIO;
1245
1246         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1247
1248         if (ci->sector_count <= max) {
1249                 /*
1250                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1251                  * the remaining io with a single clone.
1252                  */
1253                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1254
1255         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1256                 /*
1257                  * There are some bvecs that don't span targets.
1258                  * Do as many of these as possible.
1259                  */
1260                 int i;
1261                 sector_t remaining = max;
1262                 sector_t bv_len;
1263
1264                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1265                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1266
1267                         if (bv_len > remaining)
1268                                 break;
1269
1270                         remaining -= bv_len;
1271                         len += bv_len;
1272                 }
1273
1274                 tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1275                 clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1276                           ci->md->bs);
1277                 __map_bio(ti, tio);
1278
1279                 ci->sector += len;
1280                 ci->sector_count -= len;
1281                 ci->idx = i;
1282
1283         } else {
1284                 /*
1285                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1286                  */
1287                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1288                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1289                 unsigned int offset = 0;
1290
1291                 do {
1292                         if (offset) {
1293                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1294                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1295                                         return -EIO;
1296
1297                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1298                         }
1299
1300                         len = min(remaining, max);
1301
1302                         tio = alloc_tio(ci, ti, 1);
1303                         split_bvec(tio, bio, ci->sector, ci->idx,
1304                                    bv->bv_offset + offset, len, ci->md->bs);
1305
1306                         __map_bio(ti, tio);
1307
1308                         ci->sector += len;
1309                         ci->sector_count -= len;
1310                         offset += to_bytes(len);
1311                 } while (remaining -= len);
1312
1313                 ci->idx++;
1314         }
1315
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1321  */
1322 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1323 {
1324         struct clone_info ci;
1325         int error = 0;
1326
1327         ci.map = dm_get_live_table(md);
1328         if (unlikely(!ci.map)) {
1329                 bio_io_error(bio);
1330                 return;
1331         }
1332
1333         ci.md = md;
1334         ci.io = alloc_io(md);
1335         ci.io->error = 0;
1336         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1337         ci.io->bio = bio;
1338         ci.io->md = md;
1339         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1340         ci.sector = bio->bi_sector;
1341         ci.idx = bio->bi_idx;
1342
1343         start_io_acct(ci.io);
1344         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1345                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1346                 ci.sector_count = 0;
1347                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1348                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1349         } else {
1350                 ci.bio = bio;
1351                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1352                 while (ci.sector_count && !error)
1353                         error = __clone_and_map(&ci);
1354         }
1355
1356         /* drop the extra reference count */
1357         dec_pending(ci.io, error);
1358         dm_table_put(ci.map);
1359 }
1360 /*-----------------------------------------------------------------
1361  * CRUD END
1362  *---------------------------------------------------------------*/
1363
1364 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1365                          struct bvec_merge_data *bvm,
1366                          struct bio_vec *biovec)
1367 {
1368         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1369         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1370         struct dm_target *ti;
1371         sector_t max_sectors;
1372         int max_size = 0;
1373
1374         if (unlikely(!map))
1375                 goto out;
1376
1377         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1378         if (!dm_target_is_valid(ti))
1379                 goto out_table;
1380
1381         /*
1382          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1383          */
1384         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1385                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1386         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1387         if (max_size < 0)
1388                 max_size = 0;
1389
1390         /*
1391          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1392          * it can accept at this offset
1393          * max is precomputed maximal io size
1394          */
1395         if (max_size && ti->type->merge)
1396                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1397         /*
1398          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1399          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1400          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1401          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1402          * just one page.
1403          */
1404         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1405
1406                 max_size = 0;
1407
1408 out_table:
1409         dm_table_put(map);
1410
1411 out:
1412         /*
1413          * Always allow an entire first page
1414          */
1415         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1416                 max_size = biovec->bv_len;
1417
1418         return max_size;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * The request function that just remaps the bio built up by
1423  * dm_merge_bvec.
1424  */
1425 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1426 {
1427         int rw = bio_data_dir(bio);
1428         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1429         int cpu;
1430
1431         down_read(&md->io_lock);
1432
1433         cpu = part_stat_lock();
1434         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1435         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1436         part_stat_unlock();
1437
1438         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1439         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1440                 up_read(&md->io_lock);
1441
1442                 if (bio_rw(bio) != READA)
1443                         queue_io(md, bio);
1444                 else
1445                         bio_io_error(bio);
1446                 return;
1447         }
1448
1449         __split_and_process_bio(md, bio);
1450         up_read(&md->io_lock);
1451         return;
1452 }
1453
1454 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1455 {
1456         return blk_queue_stackable(md->queue);
1457 }
1458
1459 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1460 {
1461         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1462
1463         if (dm_request_based(md))
1464                 blk_queue_bio(q, bio);
1465         else
1466                 _dm_request(q, bio);
1467 }
1468
1469 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1470 {
1471         int r;
1472
1473         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1474                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1475
1476         rq->start_time = jiffies;
1477         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1478         if (r)
1479                 dm_complete_request(rq, r);
1480 }
1481 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1482
1483 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1484                                  void *data)
1485 {
1486         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1487         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1488                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1489
1490         info->orig = bio_orig;
1491         info->tio = tio;
1492         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1493         bio->bi_private = info;
1494
1495         return 0;
1496 }
1497
1498 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1499                        struct dm_rq_target_io *tio)
1500 {
1501         int r;
1502
1503         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1504                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1505         if (r)
1506                 return r;
1507
1508         clone->cmd = rq->cmd;
1509         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1510         clone->sense = rq->sense;
1511         clone->buffer = rq->buffer;
1512         clone->end_io = end_clone_request;
1513         clone->end_io_data = tio;
1514
1515         return 0;
1516 }
1517
1518 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1519                                 gfp_t gfp_mask)
1520 {
1521         struct request *clone;
1522         struct dm_rq_target_io *tio;
1523
1524         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1525         if (!tio)
1526                 return NULL;
1527
1528         tio->md = md;
1529         tio->ti = NULL;
1530         tio->orig = rq;
1531         tio->error = 0;
1532         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1533
1534         clone = &tio->clone;
1535         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1536                 /* -ENOMEM */
1537                 free_rq_tio(tio);
1538                 return NULL;
1539         }
1540
1541         return clone;
1542 }
1543
1544 /*
1545  * Called with the queue lock held.
1546  */
1547 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1548 {
1549         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1550         struct request *clone;
1551
1552         if (unlikely(rq->special)) {
1553                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1554                 return BLKPREP_KILL;
1555         }
1556
1557         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1558         if (!clone)
1559                 return BLKPREP_DEFER;
1560
1561         rq->special = clone;
1562         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1563
1564         return BLKPREP_OK;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Returns:
1569  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1570  * !0 : the request has been requeued
1571  */
1572 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1573                        struct mapped_device *md)
1574 {
1575         int r, requeued = 0;
1576         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1577
1578         tio->ti = ti;
1579         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1580         switch (r) {
1581         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1582                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1583                 break;
1584         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1585                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1586                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1587                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1588                 dm_dispatch_request(clone);
1589                 break;
1590         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1591                 /* The target wants to requeue the I/O */
1592                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1593                 requeued = 1;
1594                 break;
1595         default:
1596                 if (r > 0) {
1597                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1598                         BUG();
1599                 }
1600
1601                 /* The target wants to complete the I/O */
1602                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1603                 break;
1604         }
1605
1606         return requeued;
1607 }
1608
1609 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1610 {
1611         struct request *clone;
1612
1613         blk_start_request(orig);
1614         clone = orig->special;
1615         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1616
1617         /*
1618          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1619          * We can't rely on the reference count by device opener,
1620          * because the device may be closed during the request completion
1621          * when all bios are completed.
1622          * See the comment in rq_completed() too.
1623          */
1624         dm_get(md);
1625
1626         return clone;
1627 }
1628
1629 /*
1630  * q->request_fn for request-based dm.
1631  * Called with the queue lock held.
1632  */
1633 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1634 {
1635         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1636         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1637         struct dm_target *ti;
1638         struct request *rq, *clone;
1639         sector_t pos;
1640
1641         /*
1642          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1643          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1644          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1645          * dm_suspend().
1646          */
1647         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1648                 rq = blk_peek_request(q);
1649                 if (!rq)
1650                         goto delay_and_out;
1651
1652                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1653                 pos = 0;
1654                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1655                         pos = blk_rq_pos(rq);
1656
1657                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1658                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1659                         /*
1660                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1661                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1662                          */
1663                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1664                         clone = dm_start_request(md, rq);
1665                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1666                         continue;
1667                 }
1668
1669                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1670                         goto delay_and_out;
1671
1672                 clone = dm_start_request(md, rq);
1673
1674                 spin_unlock(q->queue_lock);
1675                 if (map_request(ti, clone, md))
1676                         goto requeued;
1677
1678                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1679                 spin_lock(q->queue_lock);
1680         }
1681
1682         goto out;
1683
1684 requeued:
1685         BUG_ON(!irqs_disabled());
1686         spin_lock(q->queue_lock);
1687
1688 delay_and_out:
1689         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1690 out:
1691         dm_table_put(map);
1692 }
1693
1694 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1695 {
1696         return blk_lld_busy(q);
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1699
1700 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1701 {
1702         int r;
1703         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1704         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1705
1706         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1707                 r = 1;
1708         else
1709                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1710
1711         dm_table_put(map);
1712
1713         return r;
1714 }
1715
1716 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1717 {
1718         int r = bdi_bits;
1719         struct mapped_device *md = congested_data;
1720         struct dm_table *map;
1721
1722         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1723                 map = dm_get_live_table(md);
1724                 if (map) {
1725                         /*
1726                          * Request-based dm cares about only own queue for
1727                          * the query about congestion status of request_queue
1728                          */
1729                         if (dm_request_based(md))
1730                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1731                                     bdi_bits;
1732                         else
1733                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1734
1735                         dm_table_put(map);
1736                 }
1737         }
1738
1739         return r;
1740 }
1741
1742 /*-----------------------------------------------------------------
1743  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1744  *---------------------------------------------------------------*/
1745 static void free_minor(int minor)
1746 {
1747         spin_lock(&_minor_lock);
1748         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1749         spin_unlock(&_minor_lock);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * See if the device with a specific minor # is free.
1754  */
1755 static int specific_minor(int minor)
1756 {
1757         int r;
1758
1759         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1760                 return -EINVAL;
1761
1762         idr_preload(GFP_KERNEL);
1763         spin_lock(&_minor_lock);
1764
1765         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1766
1767         spin_unlock(&_minor_lock);
1768         idr_preload_end();
1769         if (r < 0)
1770                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1771         return 0;
1772 }
1773
1774 static int next_free_minor(int *minor)
1775 {
1776         int r;
1777
1778         idr_preload(GFP_KERNEL);
1779         spin_lock(&_minor_lock);
1780
1781         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1782
1783         spin_unlock(&_minor_lock);
1784         idr_preload_end();
1785         if (r < 0)
1786                 return r;
1787         *minor = r;
1788         return 0;
1789 }
1790
1791 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1792
1793 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1794
1795 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1796 {
1797         /*
1798          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1799          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1800          * The type is decided at the first table loading time.
1801          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1802          * for request stacking support until then.
1803          *
1804          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1805          */
1806         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1807
1808         md->queue->queuedata = md;
1809         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1810         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1811         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1812         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1813         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1818  */
1819 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1820 {
1821         int r;
1822         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1823         void *old_md;
1824
1825         if (!md) {
1826                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1827                 return NULL;
1828         }
1829
1830         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1831                 goto bad_module_get;
1832
1833         /* get a minor number for the dev */
1834         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1835                 r = next_free_minor(&minor);
1836         else
1837                 r = specific_minor(minor);
1838         if (r < 0)
1839                 goto bad_minor;
1840
1841         md->type = DM_TYPE_NONE;
1842         init_rwsem(&md->io_lock);
1843         mutex_init(&md->suspend_lock);
1844         mutex_init(&md->type_lock);
1845         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1846         rwlock_init(&md->map_lock);
1847         atomic_set(&md->holders, 1);
1848         atomic_set(&md->open_count, 0);
1849         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1850         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1851         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1852         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1853
1854         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1855         if (!md->queue)
1856                 goto bad_queue;
1857
1858         dm_init_md_queue(md);
1859
1860         md->disk = alloc_disk(1);
1861         if (!md->disk)
1862                 goto bad_disk;
1863
1864         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1865         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1866         init_waitqueue_head(&md->wait);
1867         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1868         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1869
1870         md->disk->major = _major;
1871         md->disk->first_minor = minor;
1872         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1873         md->disk->queue = md->queue;
1874         md->disk->private_data = md;
1875         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1876         add_disk(md->disk);
1877         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1878
1879         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1880                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1881         if (!md->wq)
1882                 goto bad_thread;
1883
1884         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1885         if (!md->bdev)
1886                 goto bad_bdev;
1887
1888         bio_init(&md->flush_bio);
1889         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1890         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1891
1892         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1893         spin_lock(&_minor_lock);
1894         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1895         spin_unlock(&_minor_lock);
1896
1897         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1898
1899         return md;
1900
1901 bad_bdev:
1902         destroy_workqueue(md->wq);
1903 bad_thread:
1904         del_gendisk(md->disk);
1905         put_disk(md->disk);
1906 bad_disk:
1907         blk_cleanup_queue(md->queue);
1908 bad_queue:
1909         free_minor(minor);
1910 bad_minor:
1911         module_put(THIS_MODULE);
1912 bad_module_get:
1913         kfree(md);
1914         return NULL;
1915 }
1916
1917 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1918
1919 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1920 {
1921         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1922
1923         unlock_fs(md);
1924         bdput(md->bdev);
1925         destroy_workqueue(md->wq);
1926         if (md->tio_pool)
1927                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1928         if (md->io_pool)
1929                 mempool_destroy(md->io_pool);
1930         if (md->bs)
1931                 bioset_free(md->bs);
1932         blk_integrity_unregister(md->disk);
1933         del_gendisk(md->disk);
1934         free_minor(minor);
1935
1936         spin_lock(&_minor_lock);
1937         md->disk->private_data = NULL;
1938         spin_unlock(&_minor_lock);
1939
1940         put_disk(md->disk);
1941         blk_cleanup_queue(md->queue);
1942         module_put(THIS_MODULE);
1943         kfree(md);
1944 }
1945
1946 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1947 {
1948         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1949
1950         if (md->io_pool && (md->tio_pool || dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) && md->bs) {
1951                 /*
1952                  * The md already has necessary mempools. Reload just the
1953                  * bioset because front_pad may have changed because
1954                  * a different table was loaded.
1955                  */
1956                 bioset_free(md->bs);
1957                 md->bs = p->bs;
1958                 p->bs = NULL;
1959                 goto out;
1960         }
1961
1962         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1963
1964         md->io_pool = p->io_pool;
1965         p->io_pool = NULL;
1966         md->tio_pool = p->tio_pool;
1967         p->tio_pool = NULL;
1968         md->bs = p->bs;
1969         p->bs = NULL;
1970
1971 out:
1972         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1973         dm_table_free_md_mempools(t);
1974 }
1975
1976 /*
1977  * Bind a table to the device.
1978  */
1979 static void event_callback(void *context)
1980 {
1981         unsigned long flags;
1982         LIST_HEAD(uevents);
1983         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1984
1985         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1986         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1987         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1988
1989         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1990
1991         atomic_inc(&md->event_nr);
1992         wake_up(&md->eventq);
1993 }
1994
1995 /*
1996  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1997  */
1998 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1999 {
2000         set_capacity(md->disk, size);
2001
2002         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2003 }
2004
2005 /*
2006  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2007  *
2008  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2009  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2010  * able to split any bios it receives that are too big.
2011  */
2012 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2013 {
2014         struct mapped_device *dev_md;
2015
2016         if (!q->merge_bvec_fn)
2017                 return 0;
2018
2019         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2020                 dev_md = q->queuedata;
2021                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2022                         return 0;
2023         }
2024
2025         return 1;
2026 }
2027
2028 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2029                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2030                                          sector_t len, void *data)
2031 {
2032         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2033         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2034
2035         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2036 }
2037
2038 /*
2039  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2040  * on the properties of the underlying devices.
2041  */
2042 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2043 {
2044         unsigned i = 0;
2045         struct dm_target *ti;
2046
2047         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2048                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2049
2050                 if (ti->type->iterate_devices &&
2051                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2052                         return 0;
2053         }
2054
2055         return 1;
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Returns old map, which caller must destroy.
2060  */
2061 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2062                                struct queue_limits *limits)
2063 {
2064         struct dm_table *old_map;
2065         struct request_queue *q = md->queue;
2066         sector_t size;
2067         unsigned long flags;
2068         int merge_is_optional;
2069
2070         size = dm_table_get_size(t);
2071
2072         /*
2073          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2074          */
2075         if (size != get_capacity(md->disk))
2076                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2077
2078         __set_size(md, size);
2079
2080         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2081
2082         /*
2083          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2084          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2085          * I/O mapping before resume.
2086          * This must be done before setting the queue restrictions,
2087          * because request-based dm may be run just after the setting.
2088          */
2089         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2090                 stop_queue(q);
2091
2092         __bind_mempools(md, t);
2093
2094         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2095
2096         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2097         old_map = md->map;
2098         md->map = t;
2099         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2100
2101         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2102         if (merge_is_optional)
2103                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2104         else
2105                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2106         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2107
2108         return old_map;
2109 }
2110
2111 /*
2112  * Returns unbound table for the caller to free.
2113  */
2114 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2115 {
2116         struct dm_table *map = md->map;
2117         unsigned long flags;
2118
2119         if (!map)
2120                 return NULL;
2121
2122         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2123         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2124         md->map = NULL;
2125         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2126
2127         return map;
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Constructor for a new device.
2132  */
2133 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2134 {
2135         struct mapped_device *md;
2136
2137         md = alloc_dev(minor);
2138         if (!md)
2139                 return -ENXIO;
2140
2141         dm_sysfs_init(md);
2142
2143         *result = md;
2144         return 0;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Functions to manage md->type.
2149  * All are required to hold md->type_lock.
2150  */
2151 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2152 {
2153         mutex_lock(&md->type_lock);
2154 }
2155
2156 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2157 {
2158         mutex_unlock(&md->type_lock);
2159 }
2160
2161 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2162 {
2163         md->type = type;
2164 }
2165
2166 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2167 {
2168         return md->type;
2169 }
2170
2171 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2172 {
2173         return md->immutable_target_type;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2178  */
2179 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2180 {
2181         struct request_queue *q = NULL;
2182
2183         if (md->queue->elevator)
2184                 return 1;
2185
2186         /* Fully initialize the queue */
2187         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2188         if (!q)
2189                 return 0;
2190
2191         md->queue = q;
2192         dm_init_md_queue(md);
2193         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2194         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2195         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2196
2197         elv_register_queue(md->queue);
2198
2199         return 1;
2200 }
2201
2202 /*
2203  * Setup the DM device's queue based on md's type
2204  */
2205 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2206 {
2207         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2208             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2209                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2210                 return -EINVAL;
2211         }
2212
2213         return 0;
2214 }
2215
2216 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2217 {
2218         struct mapped_device *md;
2219         unsigned minor = MINOR(dev);
2220
2221         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2222                 return NULL;
2223
2224         spin_lock(&_minor_lock);
2225
2226         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2227         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2228                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2229                    dm_deleting_md(md) ||
2230                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2231                 md = NULL;
2232                 goto out;
2233         }
2234
2235 out:
2236         spin_unlock(&_minor_lock);
2237
2238         return md;
2239 }
2240
2241 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2242 {
2243         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2244
2245         if (md)
2246                 dm_get(md);
2247
2248         return md;
2249 }
2250 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2251
2252 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2253 {
2254         return md->interface_ptr;
2255 }
2256
2257 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2258 {
2259         md->interface_ptr = ptr;
2260 }
2261
2262 void dm_get(struct mapped_device *md)
2263 {
2264         atomic_inc(&md->holders);
2265         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2266 }
2267
2268 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2269 {
2270         return md->name;
2271 }
2272 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2273
2274 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2275 {
2276         struct dm_table *map;
2277
2278         might_sleep();
2279
2280         spin_lock(&_minor_lock);
2281         map = dm_get_live_table(md);
2282         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2283         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2284         spin_unlock(&_minor_lock);
2285
2286         if (!dm_suspended_md(md)) {
2287                 dm_table_presuspend_targets(map);
2288                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2289         }
2290
2291         /*
2292          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2293          * for example.  Wait for all references to disappear.
2294          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2295          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2296          */
2297         if (wait)
2298                 while (atomic_read(&md->holders))
2299                         msleep(1);
2300         else if (atomic_read(&md->holders))
2301                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2302                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2303
2304         dm_sysfs_exit(md);
2305         dm_table_put(map);
2306         dm_table_destroy(__unbind(md));
2307         free_dev(md);
2308 }
2309
2310 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2311 {
2312         __dm_destroy(md, true);
2313 }
2314
2315 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2316 {
2317         __dm_destroy(md, false);
2318 }
2319
2320 void dm_put(struct mapped_device *md)
2321 {
2322         atomic_dec(&md->holders);
2323 }
2324 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2325
2326 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2327 {
2328         int r = 0;
2329         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2330
2331         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2332
2333         while (1) {
2334                 set_current_state(interruptible);
2335
2336                 if (!md_in_flight(md))
2337                         break;
2338
2339                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2340                     signal_pending(current)) {
2341                         r = -EINTR;
2342                         break;
2343                 }
2344
2345                 io_schedule();
2346         }
2347         set_current_state(TASK_RUNNING);
2348
2349         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2350
2351         return r;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * Process the deferred bios
2356  */
2357 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2358 {
2359         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2360                                                 work);
2361         struct bio *c;
2362
2363         down_read(&md->io_lock);
2364
2365         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2366                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2367                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2368                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2369
2370                 if (!c)
2371                         break;
2372
2373                 up_read(&md->io_lock);
2374
2375                 if (dm_request_based(md))
2376                         generic_make_request(c);
2377                 else
2378                         __split_and_process_bio(md, c);
2379
2380                 down_read(&md->io_lock);
2381         }
2382
2383         up_read(&md->io_lock);
2384 }
2385
2386 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2387 {
2388         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2389         smp_mb__after_clear_bit();
2390         queue_work(md->wq, &md->work);
2391 }
2392
2393 /*
2394  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2395  */
2396 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2397 {
2398         struct dm_table *live_map, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2399         struct queue_limits limits;
2400         int r;
2401
2402         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2403
2404         /* device must be suspended */
2405         if (!dm_suspended_md(md))
2406                 goto out;
2407
2408         /*
2409          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2410          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2411          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2412          * reappear.
2413          */
2414         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2415                 live_map = dm_get_live_table(md);
2416                 if (live_map)
2417                         limits = md->queue->limits;
2418                 dm_table_put(live_map);
2419         }
2420
2421         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2422         if (r) {
2423                 map = ERR_PTR(r);
2424                 goto out;
2425         }
2426
2427         map = __bind(md, table, &limits);
2428
2429 out:
2430         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2431         return map;
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2436  * device.
2437  */
2438 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2439 {
2440         int r;
2441
2442         WARN_ON(md->frozen_sb);
2443
2444         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2445         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2446                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2447                 md->frozen_sb = NULL;
2448                 return r;
2449         }
2450
2451         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2452
2453         return 0;
2454 }
2455
2456 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2457 {
2458         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2459                 return;
2460
2461         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2462         md->frozen_sb = NULL;
2463         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2464 }
2465
2466 /*
2467  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2468  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2469  * the background.  Before the table can be swapped with
2470  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2471  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2472  */
2473 /*
2474  * Suspend mechanism in request-based dm.
2475  *
2476  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2477  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2478  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2479  *
2480  * To abort suspend, start the request_queue.
2481  */
2482 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2483 {
2484         struct dm_table *map = NULL;
2485         int r = 0;
2486         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2487         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2488
2489         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2490
2491         if (dm_suspended_md(md)) {
2492                 r = -EINVAL;
2493                 goto out_unlock;
2494         }
2495
2496         map = dm_get_live_table(md);
2497
2498         /*
2499          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2500          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2501          */
2502         if (noflush)
2503                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2504
2505         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2506         dm_table_presuspend_targets(map);
2507
2508         /*
2509          * Flush I/O to the device.
2510          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2511          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2512          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2513          */
2514         if (!noflush && do_lockfs) {
2515                 r = lock_fs(md);
2516                 if (r)
2517                         goto out;
2518         }
2519
2520         /*
2521          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2522          * to target drivers i.e. no one may be executing
2523          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2524          * dm_wq_work.
2525          *
2526          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2527          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2528          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2529          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2530          * flush_workqueue(md->wq).
2531          */
2532         down_write(&md->io_lock);
2533         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2534         up_write(&md->io_lock);
2535
2536         /*
2537          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2538          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2539          */
2540         if (dm_request_based(md))
2541                 stop_queue(md->queue);
2542
2543         flush_workqueue(md->wq);
2544
2545         /*
2546          * At this point no more requests are entering target request routines.
2547          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2548          * to finish.
2549          */
2550         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2551
2552         down_write(&md->io_lock);
2553         if (noflush)
2554                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2555         up_write(&md->io_lock);
2556
2557         /* were we interrupted ? */
2558         if (r < 0) {
2559                 dm_queue_flush(md);
2560
2561                 if (dm_request_based(md))
2562                         start_queue(md->queue);
2563
2564                 unlock_fs(md);
2565                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2566         }
2567
2568         /*
2569          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2570          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2571          * requests are being added to md->deferred list.
2572          */
2573
2574         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2575
2576         dm_table_postsuspend_targets(map);
2577
2578 out:
2579         dm_table_put(map);
2580
2581 out_unlock:
2582         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2583         return r;
2584 }
2585
2586 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2587 {
2588         int r = -EINVAL;
2589         struct dm_table *map = NULL;
2590
2591         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2592         if (!dm_suspended_md(md))
2593                 goto out;
2594
2595         map = dm_get_live_table(md);
2596         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2597                 goto out;
2598
2599         r = dm_table_resume_targets(map);
2600         if (r)
2601                 goto out;
2602
2603         dm_queue_flush(md);
2604
2605         /*
2606          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2607          * so that mapping of targets can work correctly.
2608          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2609          */
2610         if (dm_request_based(md))
2611                 start_queue(md->queue);
2612
2613         unlock_fs(md);
2614
2615         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2616
2617         r = 0;
2618 out:
2619         dm_table_put(map);
2620         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2621
2622         return r;
2623 }
2624
2625 /*-----------------------------------------------------------------
2626  * Event notification.
2627  *---------------------------------------------------------------*/
2628 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2629                        unsigned cookie)
2630 {
2631         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2632         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2633
2634         if (!cookie)
2635                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2636         else {
2637                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2638                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2639                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2640                                           action, envp);
2641         }
2642 }
2643
2644 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2645 {
2646         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2647 }
2648
2649 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2650 {
2651         return atomic_read(&md->event_nr);
2652 }
2653
2654 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2655 {
2656         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2657                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2658 }
2659
2660 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2661 {
2662         unsigned long flags;
2663
2664         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2665         list_add(elist, &md->uevent_list);
2666         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2667 }
2668
2669 /*
2670  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2671  * count on 'md'.
2672  */
2673 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2674 {
2675         return md->disk;
2676 }
2677
2678 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2679 {
2680         return &md->kobj;
2681 }
2682
2683 /*
2684  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2685  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2686  */
2687 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2688 {
2689         struct mapped_device *md;
2690
2691         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2692         if (&md->kobj != kobj)
2693                 return NULL;
2694
2695         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2696             dm_deleting_md(md))
2697                 return NULL;
2698
2699         dm_get(md);
2700         return md;
2701 }
2702
2703 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2704 {
2705         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2706 }
2707
2708 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2709 {
2710         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2711 }
2712 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2713
2714 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2715 {
2716         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2717 }
2718 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2719
2720 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
2721 {
2722         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2723         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2724
2725         if (!pools)
2726                 return NULL;
2727
2728         per_bio_data_size = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io));
2729
2730         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2731                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2732                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2733         if (!pools->io_pool)
2734                 goto free_pools_and_out;
2735
2736         pools->tio_pool = NULL;
2737         if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2738                 pools->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2739                 if (!pools->tio_pool)
2740                         goto free_io_pool_and_out;
2741         }
2742
2743         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2744                 bioset_create(pool_size,
2745                               per_bio_data_size + offsetof(struct dm_target_io, clone)) :
2746                 bioset_create(pool_size,
2747                               offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone));
2748         if (!pools->bs)
2749                 goto free_tio_pool_and_out;
2750
2751         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2752                 goto free_bioset_and_out;
2753
2754         return pools;
2755
2756 free_bioset_and_out:
2757         bioset_free(pools->bs);
2758
2759 free_tio_pool_and_out:
2760         if (pools->tio_pool)
2761                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2762
2763 free_io_pool_and_out:
2764         mempool_destroy(pools->io_pool);
2765
2766 free_pools_and_out:
2767         kfree(pools);
2768
2769         return NULL;
2770 }
2771
2772 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2773 {
2774         if (!pools)
2775                 return;
2776
2777         if (pools->io_pool)
2778                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2779
2780         if (pools->tio_pool)
2781                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2782
2783         if (pools->bs)
2784                 bioset_free(pools->bs);
2785
2786         kfree(pools);
2787 }
2788
2789 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2790         .open = dm_blk_open,
2791         .release = dm_blk_close,
2792         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2793         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2794         .owner = THIS_MODULE
2795 };
2796
2797 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2798
2799 /*
2800  * module hooks
2801  */
2802 module_init(dm_init);
2803 module_exit(dm_exit);
2804
2805 module_param(major, uint, 0);
2806 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2807 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2808 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2809 MODULE_LICENSE("GPL");