7faeaa3d4835ad5a903fb40514302dfeeb7f92cb
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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  * A dummy definition to make RCU happy.
121  * struct dm_table should never be dereferenced in this file.
122  */
123 struct dm_table {
124         int undefined__;
125 };
126
127 /*
128  * Work processed by per-device workqueue.
129  */
130 struct mapped_device {
131         struct srcu_struct io_barrier;
132         struct mutex suspend_lock;
133         atomic_t holders;
134         atomic_t open_count;
135
136         /*
137          * The current mapping.
138          * Use dm_get_live_table{_fast} or take suspend_lock for
139          * dereference.
140          */
141         struct dm_table *map;
142
143         unsigned long flags;
144
145         struct request_queue *queue;
146         unsigned type;
147         /* Protect queue and type against concurrent access. */
148         struct mutex type_lock;
149
150         struct target_type *immutable_target_type;
151
152         struct gendisk *disk;
153         char name[16];
154
155         void *interface_ptr;
156
157         /*
158          * A list of ios that arrived while we were suspended.
159          */
160         atomic_t pending[2];
161         wait_queue_head_t wait;
162         struct work_struct work;
163         struct bio_list deferred;
164         spinlock_t deferred_lock;
165
166         /*
167          * Processing queue (flush)
168          */
169         struct workqueue_struct *wq;
170
171         /*
172          * io objects are allocated from here.
173          */
174         mempool_t *io_pool;
175
176         struct bio_set *bs;
177
178         /*
179          * Event handling.
180          */
181         atomic_t event_nr;
182         wait_queue_head_t eventq;
183         atomic_t uevent_seq;
184         struct list_head uevent_list;
185         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
186
187         /*
188          * freeze/thaw support require holding onto a super block
189          */
190         struct super_block *frozen_sb;
191         struct block_device *bdev;
192
193         /* forced geometry settings */
194         struct hd_geometry geometry;
195
196         /* sysfs handle */
197         struct kobject kobj;
198
199         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
200         struct bio flush_bio;
201 };
202
203 /*
204  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
205  */
206 struct dm_md_mempools {
207         mempool_t *io_pool;
208         struct bio_set *bs;
209 };
210
211 #define MIN_IOS 256
212 static struct kmem_cache *_io_cache;
213 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
214
215 static int __init local_init(void)
216 {
217         int r = -ENOMEM;
218
219         /* allocate a slab for the dm_ios */
220         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
221         if (!_io_cache)
222                 return r;
223
224         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
225         if (!_rq_tio_cache)
226                 goto out_free_io_cache;
227
228         r = dm_uevent_init();
229         if (r)
230                 goto out_free_rq_tio_cache;
231
232         _major = major;
233         r = register_blkdev(_major, _name);
234         if (r < 0)
235                 goto out_uevent_exit;
236
237         if (!_major)
238                 _major = r;
239
240         return 0;
241
242 out_uevent_exit:
243         dm_uevent_exit();
244 out_free_rq_tio_cache:
245         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
246 out_free_io_cache:
247         kmem_cache_destroy(_io_cache);
248
249         return r;
250 }
251
252 static void local_exit(void)
253 {
254         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
255         kmem_cache_destroy(_io_cache);
256         unregister_blkdev(_major, _name);
257         dm_uevent_exit();
258
259         _major = 0;
260
261         DMINFO("cleaned up");
262 }
263
264 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
265         local_init,
266         dm_target_init,
267         dm_linear_init,
268         dm_stripe_init,
269         dm_io_init,
270         dm_kcopyd_init,
271         dm_interface_init,
272 };
273
274 static void (*_exits[])(void) = {
275         local_exit,
276         dm_target_exit,
277         dm_linear_exit,
278         dm_stripe_exit,
279         dm_io_exit,
280         dm_kcopyd_exit,
281         dm_interface_exit,
282 };
283
284 static int __init dm_init(void)
285 {
286         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
287
288         int r, i;
289
290         for (i = 0; i < count; i++) {
291                 r = _inits[i]();
292                 if (r)
293                         goto bad;
294         }
295
296         return 0;
297
298       bad:
299         while (i--)
300                 _exits[i]();
301
302         return r;
303 }
304
305 static void __exit dm_exit(void)
306 {
307         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
308
309         while (i--)
310                 _exits[i]();
311
312         /*
313          * Should be empty by this point.
314          */
315         idr_destroy(&_minor_idr);
316 }
317
318 /*
319  * Block device functions
320  */
321 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
322 {
323         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
324 }
325
326 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
327 {
328         struct mapped_device *md;
329
330         spin_lock(&_minor_lock);
331
332         md = bdev->bd_disk->private_data;
333         if (!md)
334                 goto out;
335
336         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
337             dm_deleting_md(md)) {
338                 md = NULL;
339                 goto out;
340         }
341
342         dm_get(md);
343         atomic_inc(&md->open_count);
344
345 out:
346         spin_unlock(&_minor_lock);
347
348         return md ? 0 : -ENXIO;
349 }
350
351 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
352 {
353         struct mapped_device *md = disk->private_data;
354
355         spin_lock(&_minor_lock);
356
357         atomic_dec(&md->open_count);
358         dm_put(md);
359
360         spin_unlock(&_minor_lock);
361 }
362
363 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
364 {
365         return atomic_read(&md->open_count);
366 }
367
368 /*
369  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
370  */
371 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
372 {
373         int r = 0;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         if (dm_open_count(md))
378                 r = -EBUSY;
379         else
380                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
381
382         spin_unlock(&_minor_lock);
383
384         return r;
385 }
386
387 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
388 {
389         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
390
391         return dm_get_geometry(md, geo);
392 }
393
394 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
395                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
396 {
397         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
398         int srcu_idx;
399         struct dm_table *map;
400         struct dm_target *tgt;
401         int r = -ENOTTY;
402
403 retry:
404         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
405
406         if (!map || !dm_table_get_size(map))
407                 goto out;
408
409         /* We only support devices that have a single target */
410         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
411                 goto out;
412
413         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
414
415         if (dm_suspended_md(md)) {
416                 r = -EAGAIN;
417                 goto out;
418         }
419
420         if (tgt->type->ioctl)
421                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
422
423 out:
424         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
425
426         if (r == -ENOTCONN) {
427                 msleep(10);
428                 goto retry;
429         }
430
431         return r;
432 }
433
434 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
435 {
436         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
437 }
438
439 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
440 {
441         mempool_free(io, md->io_pool);
442 }
443
444 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
445 {
446         bio_put(&tio->clone);
447 }
448
449 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
450                                             gfp_t gfp_mask)
451 {
452         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
453 }
454
455 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
456 {
457         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
458 }
459
460 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
461 {
462         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
463                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
464 }
465
466 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
467 {
468         struct mapped_device *md = io->md;
469         int cpu;
470         int rw = bio_data_dir(io->bio);
471
472         io->start_time = jiffies;
473
474         cpu = part_stat_lock();
475         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
476         part_stat_unlock();
477         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
478                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
479 }
480
481 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
482 {
483         struct mapped_device *md = io->md;
484         struct bio *bio = io->bio;
485         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
486         int pending, cpu;
487         int rw = bio_data_dir(bio);
488
489         cpu = part_stat_lock();
490         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
491         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
492         part_stat_unlock();
493
494         /*
495          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
496          * a flush.
497          */
498         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
499         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
500         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
501
502         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
503         if (!pending)
504                 wake_up(&md->wait);
505 }
506
507 /*
508  * Add the bio to the list of deferred io.
509  */
510 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
511 {
512         unsigned long flags;
513
514         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
515         bio_list_add(&md->deferred, bio);
516         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
517         queue_work(md->wq, &md->work);
518 }
519
520 /*
521  * Everyone (including functions in this file), should use this
522  * function to access the md->map field, and make sure they call
523  * dm_put_live_table() when finished.
524  */
525 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
526 {
527         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
528
529         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
530 }
531
532 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
533 {
534         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
535 }
536
537 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
538 {
539         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
540         synchronize_rcu_expedited();
541 }
542
543 /*
544  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
545  * The caller must not block between these two functions.
546  */
547 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
548 {
549         rcu_read_lock();
550         return rcu_dereference(md->map);
551 }
552
553 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
554 {
555         rcu_read_unlock();
556 }
557
558 /*
559  * Get the geometry associated with a dm device
560  */
561 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
562 {
563         *geo = md->geometry;
564
565         return 0;
566 }
567
568 /*
569  * Set the geometry of a device.
570  */
571 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
572 {
573         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
574
575         if (geo->start > sz) {
576                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
577                 return -EINVAL;
578         }
579
580         md->geometry = *geo;
581
582         return 0;
583 }
584
585 /*-----------------------------------------------------------------
586  * CRUD START:
587  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
588  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
589  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
590  *   interests of getting something for people to use I give
591  *   you this clearly demarcated crap.
592  *---------------------------------------------------------------*/
593
594 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
595 {
596         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
597 }
598
599 /*
600  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
601  * cloned into, completing the original io if necc.
602  */
603 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
604 {
605         unsigned long flags;
606         int io_error;
607         struct bio *bio;
608         struct mapped_device *md = io->md;
609
610         /* Push-back supersedes any I/O errors */
611         if (unlikely(error)) {
612                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
613                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
614                         io->error = error;
615                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
616         }
617
618         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
619                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
620                         /*
621                          * Target requested pushing back the I/O.
622                          */
623                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
624                         if (__noflush_suspending(md))
625                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
626                         else
627                                 /* noflush suspend was interrupted. */
628                                 io->error = -EIO;
629                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
630                 }
631
632                 io_error = io->error;
633                 bio = io->bio;
634                 end_io_acct(io);
635                 free_io(md, io);
636
637                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
638                         return;
639
640                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
641                         /*
642                          * Preflush done for flush with data, reissue
643                          * without REQ_FLUSH.
644                          */
645                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
646                         queue_io(md, bio);
647                 } else {
648                         /* done with normal IO or empty flush */
649                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
650                         bio_endio(bio, io_error);
651                 }
652         }
653 }
654
655 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
656 {
657         int r = 0;
658         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
659         struct dm_io *io = tio->io;
660         struct mapped_device *md = tio->io->md;
661         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
662
663         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
664                 error = -EIO;
665
666         if (endio) {
667                 r = endio(tio->ti, bio, error);
668                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
669                         /*
670                          * error and requeue request are handled
671                          * in dec_pending().
672                          */
673                         error = r;
674                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
675                         /* The target will handle the io */
676                         return;
677                 else if (r) {
678                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
679                         BUG();
680                 }
681         }
682
683         free_tio(md, tio);
684         dec_pending(io, error);
685 }
686
687 /*
688  * Partial completion handling for request-based dm
689  */
690 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
691 {
692         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
693         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
694         struct bio *bio = info->orig;
695         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
696
697         bio_put(clone);
698
699         if (tio->error)
700                 /*
701                  * An error has already been detected on the request.
702                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
703                  * the remainder.
704                  */
705                 return;
706         else if (error) {
707                 /*
708                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
709                  * The error handling decision is made by the target driver,
710                  * when the request is completed.
711                  */
712                 tio->error = error;
713                 return;
714         }
715
716         /*
717          * I/O for the bio successfully completed.
718          * Notice the data completion to the upper layer.
719          */
720
721         /*
722          * bios are processed from the head of the list.
723          * So the completing bio should always be rq->bio.
724          * If it's not, something wrong is happening.
725          */
726         if (tio->orig->bio != bio)
727                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
728
729         /*
730          * Update the original request.
731          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
732          * the original request before the clone, and break the ordering.
733          */
734         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
735 }
736
737 /*
738  * Don't touch any member of the md after calling this function because
739  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
740  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
741  */
742 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
743 {
744         atomic_dec(&md->pending[rw]);
745
746         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
747         if (!md_in_flight(md))
748                 wake_up(&md->wait);
749
750         /*
751          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
752          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
753          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
754          * queue lock again.
755          */
756         if (run_queue)
757                 blk_run_queue_async(md->queue);
758
759         /*
760          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
761          */
762         dm_put(md);
763 }
764
765 static void free_rq_clone(struct request *clone)
766 {
767         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
768
769         blk_rq_unprep_clone(clone);
770         free_rq_tio(tio);
771 }
772
773 /*
774  * Complete the clone and the original request.
775  * Must be called without queue lock.
776  */
777 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
778 {
779         int rw = rq_data_dir(clone);
780         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
781         struct mapped_device *md = tio->md;
782         struct request *rq = tio->orig;
783
784         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
785                 rq->errors = clone->errors;
786                 rq->resid_len = clone->resid_len;
787
788                 if (rq->sense)
789                         /*
790                          * We are using the sense buffer of the original
791                          * request.
792                          * So setting the length of the sense data is enough.
793                          */
794                         rq->sense_len = clone->sense_len;
795         }
796
797         free_rq_clone(clone);
798         blk_end_request_all(rq, error);
799         rq_completed(md, rw, true);
800 }
801
802 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
803 {
804         struct request *clone = rq->special;
805
806         rq->special = NULL;
807         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
808
809         free_rq_clone(clone);
810 }
811
812 /*
813  * Requeue the original request of a clone.
814  */
815 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
816 {
817         int rw = rq_data_dir(clone);
818         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
819         struct mapped_device *md = tio->md;
820         struct request *rq = tio->orig;
821         struct request_queue *q = rq->q;
822         unsigned long flags;
823
824         dm_unprep_request(rq);
825
826         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
827         blk_requeue_request(q, rq);
828         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
829
830         rq_completed(md, rw, 0);
831 }
832 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
833
834 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
835 {
836         blk_stop_queue(q);
837 }
838
839 static void stop_queue(struct request_queue *q)
840 {
841         unsigned long flags;
842
843         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
844         __stop_queue(q);
845         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
846 }
847
848 static void __start_queue(struct request_queue *q)
849 {
850         if (blk_queue_stopped(q))
851                 blk_start_queue(q);
852 }
853
854 static void start_queue(struct request_queue *q)
855 {
856         unsigned long flags;
857
858         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
859         __start_queue(q);
860         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
861 }
862
863 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
864 {
865         int r = error;
866         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
867         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
868
869         if (tio->ti) {
870                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
871
872                 if (mapped && rq_end_io)
873                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
874         }
875
876         if (r <= 0)
877                 /* The target wants to complete the I/O */
878                 dm_end_request(clone, r);
879         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
880                 /* The target will handle the I/O */
881                 return;
882         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
883                 /* The target wants to requeue the I/O */
884                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
885         else {
886                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
887                 BUG();
888         }
889 }
890
891 /*
892  * Request completion handler for request-based dm
893  */
894 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
895 {
896         bool mapped = true;
897         struct request *clone = rq->completion_data;
898         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
899
900         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
901                 mapped = false;
902
903         dm_done(clone, tio->error, mapped);
904 }
905
906 /*
907  * Complete the clone and the original request with the error status
908  * through softirq context.
909  */
910 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
911 {
912         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
913         struct request *rq = tio->orig;
914
915         tio->error = error;
916         rq->completion_data = clone;
917         blk_complete_request(rq);
918 }
919
920 /*
921  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
922  * through softirq context.
923  * Target's rq_end_io() function isn't called.
924  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
925  */
926 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
927 {
928         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
929         struct request *rq = tio->orig;
930
931         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
932         dm_complete_request(clone, error);
933 }
934 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
935
936 /*
937  * Called with the queue lock held
938  */
939 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
940 {
941         /*
942          * For just cleaning up the information of the queue in which
943          * the clone was dispatched.
944          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
945          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
946          */
947         __blk_put_request(clone->q, clone);
948
949         /*
950          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
951          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
952          *     - another request may be submitted by the upper level driver
953          *       of the stacking during the completion
954          *     - the submission which requires queue lock may be done
955          *       against this queue
956          */
957         dm_complete_request(clone, error);
958 }
959
960 /*
961  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
962  * target boundary.
963  */
964 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
965 {
966         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
967
968         return ti->len - target_offset;
969 }
970
971 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
972 {
973         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
974         sector_t offset, max_len;
975
976         /*
977          * Does the target need to split even further?
978          */
979         if (ti->max_io_len) {
980                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
981                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
982                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
983                 else
984                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
985                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
986
987                 if (len > max_len)
988                         len = max_len;
989         }
990
991         return len;
992 }
993
994 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
995 {
996         if (len > UINT_MAX) {
997                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
998                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
999                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1000                 return -EINVAL;
1001         }
1002
1003         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1004
1005         return 0;
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1008
1009 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1010 {
1011         int r;
1012         sector_t sector;
1013         struct mapped_device *md;
1014         struct bio *clone = &tio->clone;
1015         struct dm_target *ti = tio->ti;
1016
1017         clone->bi_end_io = clone_endio;
1018         clone->bi_private = tio;
1019
1020         /*
1021          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1022          * anything, the target has assumed ownership of
1023          * this io.
1024          */
1025         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1026         sector = clone->bi_sector;
1027         r = ti->type->map(ti, clone);
1028         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1029                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1030
1031                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1032                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1033
1034                 generic_make_request(clone);
1035         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1036                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1037                 md = tio->io->md;
1038                 dec_pending(tio->io, r);
1039                 free_tio(md, tio);
1040         } else if (r) {
1041                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1042                 BUG();
1043         }
1044 }
1045
1046 struct clone_info {
1047         struct mapped_device *md;
1048         struct dm_table *map;
1049         struct bio *bio;
1050         struct dm_io *io;
1051         sector_t sector;
1052         sector_t sector_count;
1053         unsigned short idx;
1054 };
1055
1056 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, sector_t len)
1057 {
1058         bio->bi_sector = sector;
1059         bio->bi_size = to_bytes(len);
1060 }
1061
1062 static void bio_setup_bv(struct bio *bio, unsigned short idx, unsigned short bv_count)
1063 {
1064         bio->bi_idx = idx;
1065         bio->bi_vcnt = idx + bv_count;
1066         bio->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1067 }
1068
1069 static void clone_bio_integrity(struct bio *bio, struct bio *clone,
1070                                 unsigned short idx, unsigned len, unsigned offset,
1071                                 unsigned trim)
1072 {
1073         if (!bio_integrity(bio))
1074                 return;
1075
1076         bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1077
1078         if (trim)
1079                 bio_integrity_trim(clone, bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1084  */
1085 static void clone_split_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1086                             sector_t sector, unsigned short idx,
1087                             unsigned offset, unsigned len)
1088 {
1089         struct bio *clone = &tio->clone;
1090         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1091
1092         *clone->bi_io_vec = *bv;
1093
1094         bio_setup_sector(clone, sector, len);
1095
1096         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1097         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1098         clone->bi_vcnt = 1;
1099         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1100         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1101         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1102
1103         clone_bio_integrity(bio, clone, idx, len, offset, 1);
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1108  */
1109 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1110                       sector_t sector, unsigned short idx,
1111                       unsigned short bv_count, unsigned len)
1112 {
1113         struct bio *clone = &tio->clone;
1114         unsigned trim = 0;
1115
1116         __bio_clone(clone, bio);
1117         bio_setup_sector(clone, sector, len);
1118         bio_setup_bv(clone, idx, bv_count);
1119
1120         if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1121                 trim = 1;
1122         clone_bio_integrity(bio, clone, idx, len, 0, trim);
1123 }
1124
1125 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1126                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs,
1127                                       unsigned target_bio_nr)
1128 {
1129         struct dm_target_io *tio;
1130         struct bio *clone;
1131
1132         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1133         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1134
1135         tio->io = ci->io;
1136         tio->ti = ti;
1137         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1138         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1139
1140         return tio;
1141 }
1142
1143 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1144                                        struct dm_target *ti,
1145                                        unsigned target_bio_nr, sector_t len)
1146 {
1147         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs, target_bio_nr);
1148         struct bio *clone = &tio->clone;
1149
1150         /*
1151          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1152          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1153          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1154          */
1155          __bio_clone(clone, ci->bio);
1156         if (len)
1157                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, len);
1158
1159         __map_bio(tio);
1160 }
1161
1162 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1163                                   unsigned num_bios, sector_t len)
1164 {
1165         unsigned target_bio_nr;
1166
1167         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1168                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1169 }
1170
1171 static int __send_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                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, 0);
1179
1180         return 0;
1181 }
1182
1183 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1184                                      sector_t sector, int nr_iovecs,
1185                                      unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1186                                      unsigned offset, unsigned len,
1187                                      unsigned split_bvec)
1188 {
1189         struct bio *bio = ci->bio;
1190         struct dm_target_io *tio;
1191         unsigned target_bio_nr;
1192         unsigned num_target_bios = 1;
1193
1194         /*
1195          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1196          */
1197         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1198                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1199
1200         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1201                 tio = alloc_tio(ci, ti, nr_iovecs, target_bio_nr);
1202                 if (split_bvec)
1203                         clone_split_bio(tio, bio, sector, idx, offset, len);
1204                 else
1205                         clone_bio(tio, bio, sector, idx, bv_count, len);
1206                 __map_bio(tio);
1207         }
1208 }
1209
1210 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1211
1212 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1213 {
1214         return ti->num_discard_bios;
1215 }
1216
1217 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1218 {
1219         return ti->num_write_same_bios;
1220 }
1221
1222 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1223
1224 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1225 {
1226         return ti->split_discard_bios;
1227 }
1228
1229 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1230                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1231                                        is_split_required_fn is_split_required)
1232 {
1233         struct dm_target *ti;
1234         sector_t len;
1235         unsigned num_bios;
1236
1237         do {
1238                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1239                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1240                         return -EIO;
1241
1242                 /*
1243                  * Even though the device advertised support for this type of
1244                  * request, that does not mean every target supports it, and
1245                  * reconfiguration might also have changed that since the
1246                  * check was performed.
1247                  */
1248                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1249                 if (!num_bios)
1250                         return -EOPNOTSUPP;
1251
1252                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1253                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1254                 else
1255                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1256
1257                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, len);
1258
1259                 ci->sector += len;
1260         } while (ci->sector_count -= len);
1261
1262         return 0;
1263 }
1264
1265 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1266 {
1267         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1268                                            is_split_required_for_discard);
1269 }
1270
1271 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1272 {
1273         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1274 }
1275
1276 /*
1277  * Find maximum number of sectors / bvecs we can process with a single bio.
1278  */
1279 static sector_t __len_within_target(struct clone_info *ci, sector_t max, int *idx)
1280 {
1281         struct bio *bio = ci->bio;
1282         sector_t bv_len, total_len = 0;
1283
1284         for (*idx = ci->idx; max && (*idx < bio->bi_vcnt); (*idx)++) {
1285                 bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[*idx].bv_len);
1286
1287                 if (bv_len > max)
1288                         break;
1289
1290                 max -= bv_len;
1291                 total_len += bv_len;
1292         }
1293
1294         return total_len;
1295 }
1296
1297 static int __split_bvec_across_targets(struct clone_info *ci,
1298                                        struct dm_target *ti, sector_t max)
1299 {
1300         struct bio *bio = ci->bio;
1301         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1302         sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1303         unsigned offset = 0;
1304         sector_t len;
1305
1306         do {
1307                 if (offset) {
1308                         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1309                         if (!dm_target_is_valid(ti))
1310                                 return -EIO;
1311
1312                         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1313                 }
1314
1315                 len = min(remaining, max);
1316
1317                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, 1, ci->idx, 0,
1318                                          bv->bv_offset + offset, len, 1);
1319
1320                 ci->sector += len;
1321                 ci->sector_count -= len;
1322                 offset += to_bytes(len);
1323         } while (remaining -= len);
1324
1325         ci->idx++;
1326
1327         return 0;
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1332  */
1333 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1334 {
1335         struct bio *bio = ci->bio;
1336         struct dm_target *ti;
1337         sector_t len, max;
1338         int idx;
1339
1340         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1341                 return __send_discard(ci);
1342         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1343                 return __send_write_same(ci);
1344
1345         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1346         if (!dm_target_is_valid(ti))
1347                 return -EIO;
1348
1349         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1350
1351         /*
1352          * Optimise for the simple case where we can do all of
1353          * the remaining io with a single clone.
1354          */
1355         if (ci->sector_count <= max) {
1356                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, bio->bi_max_vecs,
1357                                          ci->idx, bio->bi_vcnt - ci->idx, 0,
1358                                          ci->sector_count, 0);
1359                 ci->sector_count = 0;
1360                 return 0;
1361         }
1362
1363         /*
1364          * There are some bvecs that don't span targets.
1365          * Do as many of these as possible.
1366          */
1367         if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1368                 len = __len_within_target(ci, max, &idx);
1369
1370                 __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, bio->bi_max_vecs,
1371                                          ci->idx, idx - ci->idx, 0, len, 0);
1372
1373                 ci->sector += len;
1374                 ci->sector_count -= len;
1375                 ci->idx = idx;
1376
1377                 return 0;
1378         }
1379
1380         /*
1381          * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1382          */
1383         return __split_bvec_across_targets(ci, ti, max);
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1388  */
1389 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1390                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1391 {
1392         struct clone_info ci;
1393         int error = 0;
1394
1395         if (unlikely(!map)) {
1396                 bio_io_error(bio);
1397                 return;
1398         }
1399
1400         ci.map = map;
1401         ci.md = md;
1402         ci.io = alloc_io(md);
1403         ci.io->error = 0;
1404         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1405         ci.io->bio = bio;
1406         ci.io->md = md;
1407         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1408         ci.sector = bio->bi_sector;
1409         ci.idx = bio->bi_idx;
1410
1411         start_io_acct(ci.io);
1412
1413         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1414                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1415                 ci.sector_count = 0;
1416                 error = __send_empty_flush(&ci);
1417                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1418         } else {
1419                 ci.bio = bio;
1420                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1421                 while (ci.sector_count && !error)
1422                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1423         }
1424
1425         /* drop the extra reference count */
1426         dec_pending(ci.io, error);
1427 }
1428 /*-----------------------------------------------------------------
1429  * CRUD END
1430  *---------------------------------------------------------------*/
1431
1432 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1433                          struct bvec_merge_data *bvm,
1434                          struct bio_vec *biovec)
1435 {
1436         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1437         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1438         struct dm_target *ti;
1439         sector_t max_sectors;
1440         int max_size = 0;
1441
1442         if (unlikely(!map))
1443                 goto out;
1444
1445         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1446         if (!dm_target_is_valid(ti))
1447                 goto out;
1448
1449         /*
1450          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1451          */
1452         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1453                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1454         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1455         if (max_size < 0)
1456                 max_size = 0;
1457
1458         /*
1459          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1460          * it can accept at this offset
1461          * max is precomputed maximal io size
1462          */
1463         if (max_size && ti->type->merge)
1464                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1465         /*
1466          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1467          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1468          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1469          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1470          * just one page.
1471          */
1472         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1473
1474                 max_size = 0;
1475
1476 out:
1477         dm_put_live_table_fast(md);
1478         /*
1479          * Always allow an entire first page
1480          */
1481         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1482                 max_size = biovec->bv_len;
1483
1484         return max_size;
1485 }
1486
1487 /*
1488  * The request function that just remaps the bio built up by
1489  * dm_merge_bvec.
1490  */
1491 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1492 {
1493         int rw = bio_data_dir(bio);
1494         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1495         int cpu;
1496         int srcu_idx;
1497         struct dm_table *map;
1498
1499         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1500
1501         cpu = part_stat_lock();
1502         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1503         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1504         part_stat_unlock();
1505
1506         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1507         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1508                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1509
1510                 if (bio_rw(bio) != READA)
1511                         queue_io(md, bio);
1512                 else
1513                         bio_io_error(bio);
1514                 return;
1515         }
1516
1517         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1518         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1519         return;
1520 }
1521
1522 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1523 {
1524         return blk_queue_stackable(md->queue);
1525 }
1526
1527 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1528 {
1529         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1530
1531         if (dm_request_based(md))
1532                 blk_queue_bio(q, bio);
1533         else
1534                 _dm_request(q, bio);
1535 }
1536
1537 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1538 {
1539         int r;
1540
1541         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1542                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1543
1544         rq->start_time = jiffies;
1545         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1546         if (r)
1547                 dm_complete_request(rq, r);
1548 }
1549 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1550
1551 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1552                                  void *data)
1553 {
1554         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1555         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1556                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1557
1558         info->orig = bio_orig;
1559         info->tio = tio;
1560         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1561         bio->bi_private = info;
1562
1563         return 0;
1564 }
1565
1566 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1567                        struct dm_rq_target_io *tio)
1568 {
1569         int r;
1570
1571         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1572                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1573         if (r)
1574                 return r;
1575
1576         clone->cmd = rq->cmd;
1577         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1578         clone->sense = rq->sense;
1579         clone->buffer = rq->buffer;
1580         clone->end_io = end_clone_request;
1581         clone->end_io_data = tio;
1582
1583         return 0;
1584 }
1585
1586 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1587                                 gfp_t gfp_mask)
1588 {
1589         struct request *clone;
1590         struct dm_rq_target_io *tio;
1591
1592         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1593         if (!tio)
1594                 return NULL;
1595
1596         tio->md = md;
1597         tio->ti = NULL;
1598         tio->orig = rq;
1599         tio->error = 0;
1600         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1601
1602         clone = &tio->clone;
1603         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1604                 /* -ENOMEM */
1605                 free_rq_tio(tio);
1606                 return NULL;
1607         }
1608
1609         return clone;
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Called with the queue lock held.
1614  */
1615 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1616 {
1617         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1618         struct request *clone;
1619
1620         if (unlikely(rq->special)) {
1621                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1622                 return BLKPREP_KILL;
1623         }
1624
1625         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1626         if (!clone)
1627                 return BLKPREP_DEFER;
1628
1629         rq->special = clone;
1630         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1631
1632         return BLKPREP_OK;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Returns:
1637  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1638  * !0 : the request has been requeued
1639  */
1640 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1641                        struct mapped_device *md)
1642 {
1643         int r, requeued = 0;
1644         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1645
1646         tio->ti = ti;
1647         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1648         switch (r) {
1649         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1650                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1651                 break;
1652         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1653                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1654                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1655                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1656                 dm_dispatch_request(clone);
1657                 break;
1658         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1659                 /* The target wants to requeue the I/O */
1660                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1661                 requeued = 1;
1662                 break;
1663         default:
1664                 if (r > 0) {
1665                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1666                         BUG();
1667                 }
1668
1669                 /* The target wants to complete the I/O */
1670                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1671                 break;
1672         }
1673
1674         return requeued;
1675 }
1676
1677 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1678 {
1679         struct request *clone;
1680
1681         blk_start_request(orig);
1682         clone = orig->special;
1683         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1684
1685         /*
1686          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1687          * We can't rely on the reference count by device opener,
1688          * because the device may be closed during the request completion
1689          * when all bios are completed.
1690          * See the comment in rq_completed() too.
1691          */
1692         dm_get(md);
1693
1694         return clone;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * q->request_fn for request-based dm.
1699  * Called with the queue lock held.
1700  */
1701 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1702 {
1703         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1704         int srcu_idx;
1705         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1706         struct dm_target *ti;
1707         struct request *rq, *clone;
1708         sector_t pos;
1709
1710         /*
1711          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1712          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1713          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1714          * dm_suspend().
1715          */
1716         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1717                 rq = blk_peek_request(q);
1718                 if (!rq)
1719                         goto delay_and_out;
1720
1721                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1722                 pos = 0;
1723                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1724                         pos = blk_rq_pos(rq);
1725
1726                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1727                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1728                         /*
1729                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1730                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1731                          */
1732                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1733                         clone = dm_start_request(md, rq);
1734                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1735                         continue;
1736                 }
1737
1738                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1739                         goto delay_and_out;
1740
1741                 clone = dm_start_request(md, rq);
1742
1743                 spin_unlock(q->queue_lock);
1744                 if (map_request(ti, clone, md))
1745                         goto requeued;
1746
1747                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1748                 spin_lock(q->queue_lock);
1749         }
1750
1751         goto out;
1752
1753 requeued:
1754         BUG_ON(!irqs_disabled());
1755         spin_lock(q->queue_lock);
1756
1757 delay_and_out:
1758         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1759 out:
1760         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1761 }
1762
1763 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1764 {
1765         return blk_lld_busy(q);
1766 }
1767 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1768
1769 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1770 {
1771         int r;
1772         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1773         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1774
1775         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1776                 r = 1;
1777         else
1778                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1779
1780         dm_put_live_table_fast(md);
1781
1782         return r;
1783 }
1784
1785 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1786 {
1787         int r = bdi_bits;
1788         struct mapped_device *md = congested_data;
1789         struct dm_table *map;
1790
1791         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1792                 map = dm_get_live_table_fast(md);
1793                 if (map) {
1794                         /*
1795                          * Request-based dm cares about only own queue for
1796                          * the query about congestion status of request_queue
1797                          */
1798                         if (dm_request_based(md))
1799                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1800                                     bdi_bits;
1801                         else
1802                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1803                 }
1804                 dm_put_live_table_fast(md);
1805         }
1806
1807         return r;
1808 }
1809
1810 /*-----------------------------------------------------------------
1811  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1812  *---------------------------------------------------------------*/
1813 static void free_minor(int minor)
1814 {
1815         spin_lock(&_minor_lock);
1816         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1817         spin_unlock(&_minor_lock);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * See if the device with a specific minor # is free.
1822  */
1823 static int specific_minor(int minor)
1824 {
1825         int r;
1826
1827         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1828                 return -EINVAL;
1829
1830         idr_preload(GFP_KERNEL);
1831         spin_lock(&_minor_lock);
1832
1833         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1834
1835         spin_unlock(&_minor_lock);
1836         idr_preload_end();
1837         if (r < 0)
1838                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 static int next_free_minor(int *minor)
1843 {
1844         int r;
1845
1846         idr_preload(GFP_KERNEL);
1847         spin_lock(&_minor_lock);
1848
1849         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1850
1851         spin_unlock(&_minor_lock);
1852         idr_preload_end();
1853         if (r < 0)
1854                 return r;
1855         *minor = r;
1856         return 0;
1857 }
1858
1859 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1860
1861 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1862
1863 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1864 {
1865         /*
1866          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1867          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1868          * The type is decided at the first table loading time.
1869          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1870          * for request stacking support until then.
1871          *
1872          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1873          */
1874         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1875
1876         md->queue->queuedata = md;
1877         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1878         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1879         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1880         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1881         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1882 }
1883
1884 /*
1885  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1886  */
1887 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1888 {
1889         int r;
1890         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1891         void *old_md;
1892
1893         if (!md) {
1894                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1895                 return NULL;
1896         }
1897
1898         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1899                 goto bad_module_get;
1900
1901         /* get a minor number for the dev */
1902         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1903                 r = next_free_minor(&minor);
1904         else
1905                 r = specific_minor(minor);
1906         if (r < 0)
1907                 goto bad_minor;
1908
1909         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1910         if (r < 0)
1911                 goto bad_io_barrier;
1912
1913         md->type = DM_TYPE_NONE;
1914         mutex_init(&md->suspend_lock);
1915         mutex_init(&md->type_lock);
1916         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1917         atomic_set(&md->holders, 1);
1918         atomic_set(&md->open_count, 0);
1919         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1920         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1921         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1922         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1923
1924         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1925         if (!md->queue)
1926                 goto bad_queue;
1927
1928         dm_init_md_queue(md);
1929
1930         md->disk = alloc_disk(1);
1931         if (!md->disk)
1932                 goto bad_disk;
1933
1934         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1935         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1936         init_waitqueue_head(&md->wait);
1937         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1938         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1939
1940         md->disk->major = _major;
1941         md->disk->first_minor = minor;
1942         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1943         md->disk->queue = md->queue;
1944         md->disk->private_data = md;
1945         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1946         add_disk(md->disk);
1947         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1948
1949         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1950         if (!md->wq)
1951                 goto bad_thread;
1952
1953         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1954         if (!md->bdev)
1955                 goto bad_bdev;
1956
1957         bio_init(&md->flush_bio);
1958         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1959         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1960
1961         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1962         spin_lock(&_minor_lock);
1963         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1964         spin_unlock(&_minor_lock);
1965
1966         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1967
1968         return md;
1969
1970 bad_bdev:
1971         destroy_workqueue(md->wq);
1972 bad_thread:
1973         del_gendisk(md->disk);
1974         put_disk(md->disk);
1975 bad_disk:
1976         blk_cleanup_queue(md->queue);
1977 bad_queue:
1978         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1979 bad_io_barrier:
1980         free_minor(minor);
1981 bad_minor:
1982         module_put(THIS_MODULE);
1983 bad_module_get:
1984         kfree(md);
1985         return NULL;
1986 }
1987
1988 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1989
1990 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1991 {
1992         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1993
1994         unlock_fs(md);
1995         bdput(md->bdev);
1996         destroy_workqueue(md->wq);
1997         if (md->io_pool)
1998                 mempool_destroy(md->io_pool);
1999         if (md->bs)
2000                 bioset_free(md->bs);
2001         blk_integrity_unregister(md->disk);
2002         del_gendisk(md->disk);
2003         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2004         free_minor(minor);
2005
2006         spin_lock(&_minor_lock);
2007         md->disk->private_data = NULL;
2008         spin_unlock(&_minor_lock);
2009
2010         put_disk(md->disk);
2011         blk_cleanup_queue(md->queue);
2012         module_put(THIS_MODULE);
2013         kfree(md);
2014 }
2015
2016 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2017 {
2018         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2019
2020         if (md->io_pool && md->bs) {
2021                 /* The md already has necessary mempools. */
2022                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2023                         /*
2024                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2025                          * because a different table was loaded.
2026                          */
2027                         bioset_free(md->bs);
2028                         md->bs = p->bs;
2029                         p->bs = NULL;
2030                 } else if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2031                         /*
2032                          * There's no need to reload with request-based dm
2033                          * because the size of front_pad doesn't change.
2034                          * Note for future: If you are to reload bioset,
2035                          * prep-ed requests in the queue may refer
2036                          * to bio from the old bioset, so you must walk
2037                          * through the queue to unprep.
2038                          */
2039                 }
2040                 goto out;
2041         }
2042
2043         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->bs);
2044
2045         md->io_pool = p->io_pool;
2046         p->io_pool = NULL;
2047         md->bs = p->bs;
2048         p->bs = NULL;
2049
2050 out:
2051         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2052         dm_table_free_md_mempools(t);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Bind a table to the device.
2057  */
2058 static void event_callback(void *context)
2059 {
2060         unsigned long flags;
2061         LIST_HEAD(uevents);
2062         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2063
2064         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2065         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2066         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2067
2068         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2069
2070         atomic_inc(&md->event_nr);
2071         wake_up(&md->eventq);
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2076  */
2077 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2078 {
2079         set_capacity(md->disk, size);
2080
2081         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2086  *
2087  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2088  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2089  * able to split any bios it receives that are too big.
2090  */
2091 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2092 {
2093         struct mapped_device *dev_md;
2094
2095         if (!q->merge_bvec_fn)
2096                 return 0;
2097
2098         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2099                 dev_md = q->queuedata;
2100                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2101                         return 0;
2102         }
2103
2104         return 1;
2105 }
2106
2107 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2108                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2109                                          sector_t len, void *data)
2110 {
2111         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2112         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2113
2114         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2115 }
2116
2117 /*
2118  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2119  * on the properties of the underlying devices.
2120  */
2121 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2122 {
2123         unsigned i = 0;
2124         struct dm_target *ti;
2125
2126         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2127                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2128
2129                 if (ti->type->iterate_devices &&
2130                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2131                         return 0;
2132         }
2133
2134         return 1;
2135 }
2136
2137 /*
2138  * Returns old map, which caller must destroy.
2139  */
2140 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2141                                struct queue_limits *limits)
2142 {
2143         struct dm_table *old_map;
2144         struct request_queue *q = md->queue;
2145         sector_t size;
2146         int merge_is_optional;
2147
2148         size = dm_table_get_size(t);
2149
2150         /*
2151          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2152          */
2153         if (size != get_capacity(md->disk))
2154                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2155
2156         __set_size(md, size);
2157
2158         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2159
2160         /*
2161          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2162          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2163          * I/O mapping before resume.
2164          * This must be done before setting the queue restrictions,
2165          * because request-based dm may be run just after the setting.
2166          */
2167         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2168                 stop_queue(q);
2169
2170         __bind_mempools(md, t);
2171
2172         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2173
2174         old_map = md->map;
2175         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2176         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2177
2178         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2179         if (merge_is_optional)
2180                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2181         else
2182                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2183         dm_sync_table(md);
2184
2185         return old_map;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Returns unbound table for the caller to free.
2190  */
2191 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2192 {
2193         struct dm_table *map = md->map;
2194
2195         if (!map)
2196                 return NULL;
2197
2198         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2199         rcu_assign_pointer(md->map, NULL);
2200         dm_sync_table(md);
2201
2202         return map;
2203 }
2204
2205 /*
2206  * Constructor for a new device.
2207  */
2208 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2209 {
2210         struct mapped_device *md;
2211
2212         md = alloc_dev(minor);
2213         if (!md)
2214                 return -ENXIO;
2215
2216         dm_sysfs_init(md);
2217
2218         *result = md;
2219         return 0;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Functions to manage md->type.
2224  * All are required to hold md->type_lock.
2225  */
2226 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2227 {
2228         mutex_lock(&md->type_lock);
2229 }
2230
2231 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         mutex_unlock(&md->type_lock);
2234 }
2235
2236 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2237 {
2238         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2239         md->type = type;
2240 }
2241
2242 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2243 {
2244         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2245         return md->type;
2246 }
2247
2248 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2249 {
2250         return md->immutable_target_type;
2251 }
2252
2253 /*
2254  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2255  */
2256 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2257 {
2258         struct request_queue *q = NULL;
2259
2260         if (md->queue->elevator)
2261                 return 1;
2262
2263         /* Fully initialize the queue */
2264         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2265         if (!q)
2266                 return 0;
2267
2268         md->queue = q;
2269         dm_init_md_queue(md);
2270         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2271         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2272         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2273
2274         elv_register_queue(md->queue);
2275
2276         return 1;
2277 }
2278
2279 /*
2280  * Setup the DM device's queue based on md's type
2281  */
2282 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2283 {
2284         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2285             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2286                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2287                 return -EINVAL;
2288         }
2289
2290         return 0;
2291 }
2292
2293 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2294 {
2295         struct mapped_device *md;
2296         unsigned minor = MINOR(dev);
2297
2298         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2299                 return NULL;
2300
2301         spin_lock(&_minor_lock);
2302
2303         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2304         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2305                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2306                    dm_deleting_md(md) ||
2307                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2308                 md = NULL;
2309                 goto out;
2310         }
2311
2312 out:
2313         spin_unlock(&_minor_lock);
2314
2315         return md;
2316 }
2317
2318 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2319 {
2320         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2321
2322         if (md)
2323                 dm_get(md);
2324
2325         return md;
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2328
2329 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2330 {
2331         return md->interface_ptr;
2332 }
2333
2334 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2335 {
2336         md->interface_ptr = ptr;
2337 }
2338
2339 void dm_get(struct mapped_device *md)
2340 {
2341         atomic_inc(&md->holders);
2342         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2343 }
2344
2345 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2346 {
2347         return md->name;
2348 }
2349 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2350
2351 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2352 {
2353         struct dm_table *map;
2354         int srcu_idx;
2355
2356         might_sleep();
2357
2358         spin_lock(&_minor_lock);
2359         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2360         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2361         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2362         spin_unlock(&_minor_lock);
2363
2364         if (!dm_suspended_md(md)) {
2365                 dm_table_presuspend_targets(map);
2366                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2367         }
2368
2369         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2370         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2371
2372         /*
2373          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2374          * for example.  Wait for all references to disappear.
2375          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2376          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2377          */
2378         if (wait)
2379                 while (atomic_read(&md->holders))
2380                         msleep(1);
2381         else if (atomic_read(&md->holders))
2382                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2383                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2384
2385         dm_sysfs_exit(md);
2386         dm_table_destroy(__unbind(md));
2387         free_dev(md);
2388 }
2389
2390 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2391 {
2392         __dm_destroy(md, true);
2393 }
2394
2395 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2396 {
2397         __dm_destroy(md, false);
2398 }
2399
2400 void dm_put(struct mapped_device *md)
2401 {
2402         atomic_dec(&md->holders);
2403 }
2404 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2405
2406 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2407 {
2408         int r = 0;
2409         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2410
2411         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2412
2413         while (1) {
2414                 set_current_state(interruptible);
2415
2416                 if (!md_in_flight(md))
2417                         break;
2418
2419                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2420                     signal_pending(current)) {
2421                         r = -EINTR;
2422                         break;
2423                 }
2424
2425                 io_schedule();
2426         }
2427         set_current_state(TASK_RUNNING);
2428
2429         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2430
2431         return r;
2432 }
2433
2434 /*
2435  * Process the deferred bios
2436  */
2437 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2438 {
2439         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2440                                                 work);
2441         struct bio *c;
2442         int srcu_idx;
2443         struct dm_table *map;
2444
2445         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2446
2447         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2448                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2449                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2450                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2451
2452                 if (!c)
2453                         break;
2454
2455                 if (dm_request_based(md))
2456                         generic_make_request(c);
2457                 else
2458                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2459         }
2460
2461         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2462 }
2463
2464 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2465 {
2466         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2467         smp_mb__after_clear_bit();
2468         queue_work(md->wq, &md->work);
2469 }
2470
2471 /*
2472  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2473  */
2474 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2475 {
2476         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2477         struct queue_limits limits;
2478         int r;
2479
2480         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2481
2482         /* device must be suspended */
2483         if (!dm_suspended_md(md))
2484                 goto out;
2485
2486         /*
2487          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2488          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2489          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2490          * reappear.
2491          */
2492         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2493                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2494                 if (live_map)
2495                         limits = md->queue->limits;
2496                 dm_put_live_table_fast(md);
2497         }
2498
2499         if (!live_map) {
2500                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2501                 if (r) {
2502                         map = ERR_PTR(r);
2503                         goto out;
2504                 }
2505         }
2506
2507         map = __bind(md, table, &limits);
2508
2509 out:
2510         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2511         return map;
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2516  * device.
2517  */
2518 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2519 {
2520         int r;
2521
2522         WARN_ON(md->frozen_sb);
2523
2524         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2525         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2526                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2527                 md->frozen_sb = NULL;
2528                 return r;
2529         }
2530
2531         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2532
2533         return 0;
2534 }
2535
2536 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2537 {
2538         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2539                 return;
2540
2541         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2542         md->frozen_sb = NULL;
2543         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2544 }
2545
2546 /*
2547  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2548  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2549  * the background.  Before the table can be swapped with
2550  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2551  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2552  */
2553 /*
2554  * Suspend mechanism in request-based dm.
2555  *
2556  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2557  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2558  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2559  *
2560  * To abort suspend, start the request_queue.
2561  */
2562 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2563 {
2564         struct dm_table *map = NULL;
2565         int r = 0;
2566         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2567         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2568
2569         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2570
2571         if (dm_suspended_md(md)) {
2572                 r = -EINVAL;
2573                 goto out_unlock;
2574         }
2575
2576         map = md->map;
2577
2578         /*
2579          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2580          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2581          */
2582         if (noflush)
2583                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2584
2585         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2586         dm_table_presuspend_targets(map);
2587
2588         /*
2589          * Flush I/O to the device.
2590          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2591          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2592          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2593          */
2594         if (!noflush && do_lockfs) {
2595                 r = lock_fs(md);
2596                 if (r)
2597                         goto out_unlock;
2598         }
2599
2600         /*
2601          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2602          * to target drivers i.e. no one may be executing
2603          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2604          * dm_wq_work.
2605          *
2606          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2607          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2608          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2609          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2610          * flush_workqueue(md->wq).
2611          */
2612         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2613         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2614
2615         /*
2616          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2617          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2618          */
2619         if (dm_request_based(md))
2620                 stop_queue(md->queue);
2621
2622         flush_workqueue(md->wq);
2623
2624         /*
2625          * At this point no more requests are entering target request routines.
2626          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2627          * to finish.
2628          */
2629         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2630
2631         if (noflush)
2632                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2633         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2634
2635         /* were we interrupted ? */
2636         if (r < 0) {
2637                 dm_queue_flush(md);
2638
2639                 if (dm_request_based(md))
2640                         start_queue(md->queue);
2641
2642                 unlock_fs(md);
2643                 goto out_unlock; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2644         }
2645
2646         /*
2647          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2648          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2649          * requests are being added to md->deferred list.
2650          */
2651
2652         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2653
2654         dm_table_postsuspend_targets(map);
2655
2656 out_unlock:
2657         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2658         return r;
2659 }
2660
2661 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2662 {
2663         int r = -EINVAL;
2664         struct dm_table *map = NULL;
2665
2666         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2667         if (!dm_suspended_md(md))
2668                 goto out;
2669
2670         map = md->map;
2671         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2672                 goto out;
2673
2674         r = dm_table_resume_targets(map);
2675         if (r)
2676                 goto out;
2677
2678         dm_queue_flush(md);
2679
2680         /*
2681          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2682          * so that mapping of targets can work correctly.
2683          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2684          */
2685         if (dm_request_based(md))
2686                 start_queue(md->queue);
2687
2688         unlock_fs(md);
2689
2690         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2691
2692         r = 0;
2693 out:
2694         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2695
2696         return r;
2697 }
2698
2699 /*-----------------------------------------------------------------
2700  * Event notification.
2701  *---------------------------------------------------------------*/
2702 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2703                        unsigned cookie)
2704 {
2705         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2706         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2707
2708         if (!cookie)
2709                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2710         else {
2711                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2712                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2713                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2714                                           action, envp);
2715         }
2716 }
2717
2718 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2719 {
2720         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2721 }
2722
2723 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2724 {
2725         return atomic_read(&md->event_nr);
2726 }
2727
2728 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2729 {
2730         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2731                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2732 }
2733
2734 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2735 {
2736         unsigned long flags;
2737
2738         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2739         list_add(elist, &md->uevent_list);
2740         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2741 }
2742
2743 /*
2744  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2745  * count on 'md'.
2746  */
2747 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2748 {
2749         return md->disk;
2750 }
2751
2752 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2753 {
2754         return &md->kobj;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2759  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2760  */
2761 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2762 {
2763         struct mapped_device *md;
2764
2765         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2766         if (&md->kobj != kobj)
2767                 return NULL;
2768
2769         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2770             dm_deleting_md(md))
2771                 return NULL;
2772
2773         dm_get(md);
2774         return md;
2775 }
2776
2777 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2778 {
2779         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2780 }
2781
2782 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2783 {
2784         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2787
2788 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2789 {
2790         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2791 }
2792 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2793
2794 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
2795 {
2796         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2797         struct kmem_cache *cachep;
2798         unsigned int pool_size;
2799         unsigned int front_pad;
2800
2801         if (!pools)
2802                 return NULL;
2803
2804         if (type == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2805                 cachep = _io_cache;
2806                 pool_size = 16;
2807                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2808         } else if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2809                 cachep = _rq_tio_cache;
2810                 pool_size = MIN_IOS;
2811                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2812                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
2813                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
2814         } else
2815                 goto out;
2816
2817         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, cachep);
2818         if (!pools->io_pool)
2819                 goto out;
2820
2821         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad);
2822         if (!pools->bs)
2823                 goto out;
2824
2825         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2826                 goto out;
2827
2828         return pools;
2829
2830 out:
2831         dm_free_md_mempools(pools);
2832
2833         return NULL;
2834 }
2835
2836 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2837 {
2838         if (!pools)
2839                 return;
2840
2841         if (pools->io_pool)
2842                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2843
2844         if (pools->bs)
2845                 bioset_free(pools->bs);
2846
2847         kfree(pools);
2848 }
2849
2850 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2851         .open = dm_blk_open,
2852         .release = dm_blk_close,
2853         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2854         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2855         .owner = THIS_MODULE
2856 };
2857
2858 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2859
2860 /*
2861  * module hooks
2862  */
2863 module_init(dm_init);
2864 module_exit(dm_exit);
2865
2866 module_param(major, uint, 0);
2867 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2868 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2869 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2870 MODULE_LICENSE("GPL");