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