f3cc5d99fe8dcd6064a6c6880de3b3a90b12b6ef
[platform/kernel/linux-rpi.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/buffer_head.h>
18 #include <linux/smp_lock.h>
19 #include <linux/mempool.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/hdreg.h>
23 #include <linux/delay.h>
24
25 #include <trace/events/block.h>
26
27 #define DM_MSG_PREFIX "core"
28
29 /*
30  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
31  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
32  */
33 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
34 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
35
36 static const char *_name = DM_NAME;
37
38 static unsigned int major = 0;
39 static unsigned int _major = 0;
40
41 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
42 /*
43  * For bio-based dm.
44  * One of these is allocated per bio.
45  */
46 struct dm_io {
47         struct mapped_device *md;
48         int error;
49         atomic_t io_count;
50         struct bio *bio;
51         unsigned long start_time;
52         spinlock_t endio_lock;
53 };
54
55 /*
56  * For bio-based dm.
57  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
58  * this will be simplified out one day.
59  */
60 struct dm_target_io {
61         struct dm_io *io;
62         struct dm_target *ti;
63         union map_info info;
64 };
65
66 /*
67  * For request-based dm.
68  * One of these is allocated per request.
69  */
70 struct dm_rq_target_io {
71         struct mapped_device *md;
72         struct dm_target *ti;
73         struct request *orig, clone;
74         int error;
75         union map_info info;
76 };
77
78 /*
79  * For request-based dm.
80  * One of these is allocated per bio.
81  */
82 struct dm_rq_clone_bio_info {
83         struct bio *orig;
84         struct dm_rq_target_io *tio;
85 };
86
87 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
88 {
89         if (bio && bio->bi_private)
90                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
91         return NULL;
92 }
93
94 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
95 {
96         if (rq && rq->end_io_data)
97                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
98         return NULL;
99 }
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
101
102 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
103
104 /*
105  * Bits for the md->flags field.
106  */
107 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
108 #define DMF_SUSPENDED 1
109 #define DMF_FROZEN 2
110 #define DMF_FREEING 3
111 #define DMF_DELETING 4
112 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
113 #define DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD 6
114
115 /*
116  * Work processed by per-device workqueue.
117  */
118 struct mapped_device {
119         struct rw_semaphore io_lock;
120         struct mutex suspend_lock;
121         rwlock_t map_lock;
122         atomic_t holders;
123         atomic_t open_count;
124
125         unsigned long flags;
126
127         struct request_queue *queue;
128         struct gendisk *disk;
129         char name[16];
130
131         void *interface_ptr;
132
133         /*
134          * A list of ios that arrived while we were suspended.
135          */
136         atomic_t pending[2];
137         wait_queue_head_t wait;
138         struct work_struct work;
139         struct bio_list deferred;
140         spinlock_t deferred_lock;
141
142         /*
143          * An error from the barrier request currently being processed.
144          */
145         int barrier_error;
146
147         /*
148          * Protect barrier_error from concurrent endio processing
149          * in request-based dm.
150          */
151         spinlock_t barrier_error_lock;
152
153         /*
154          * Processing queue (flush/barriers)
155          */
156         struct workqueue_struct *wq;
157         struct work_struct barrier_work;
158
159         /* A pointer to the currently processing pre/post flush request */
160         struct request *flush_request;
161
162         /*
163          * The current mapping.
164          */
165         struct dm_table *map;
166
167         /*
168          * io objects are allocated from here.
169          */
170         mempool_t *io_pool;
171         mempool_t *tio_pool;
172
173         struct bio_set *bs;
174
175         /*
176          * Event handling.
177          */
178         atomic_t event_nr;
179         wait_queue_head_t eventq;
180         atomic_t uevent_seq;
181         struct list_head uevent_list;
182         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
183
184         /*
185          * freeze/thaw support require holding onto a super block
186          */
187         struct super_block *frozen_sb;
188         struct block_device *bdev;
189
190         /* forced geometry settings */
191         struct hd_geometry geometry;
192
193         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
194         make_request_fn *saved_make_request_fn;
195
196         /* sysfs handle */
197         struct kobject kobj;
198
199         /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
200         struct bio barrier_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         mempool_t *tio_pool;
209         struct bio_set *bs;
210 };
211
212 #define MIN_IOS 256
213 static struct kmem_cache *_io_cache;
214 static struct kmem_cache *_tio_cache;
215 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
216 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
217
218 static int __init local_init(void)
219 {
220         int r = -ENOMEM;
221
222         /* allocate a slab for the dm_ios */
223         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
224         if (!_io_cache)
225                 return r;
226
227         /* allocate a slab for the target ios */
228         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
229         if (!_tio_cache)
230                 goto out_free_io_cache;
231
232         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
233         if (!_rq_tio_cache)
234                 goto out_free_tio_cache;
235
236         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
237         if (!_rq_bio_info_cache)
238                 goto out_free_rq_tio_cache;
239
240         r = dm_uevent_init();
241         if (r)
242                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
243
244         _major = major;
245         r = register_blkdev(_major, _name);
246         if (r < 0)
247                 goto out_uevent_exit;
248
249         if (!_major)
250                 _major = r;
251
252         return 0;
253
254 out_uevent_exit:
255         dm_uevent_exit();
256 out_free_rq_bio_info_cache:
257         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
258 out_free_rq_tio_cache:
259         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
260 out_free_tio_cache:
261         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
262 out_free_io_cache:
263         kmem_cache_destroy(_io_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
271         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
272         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
273         kmem_cache_destroy(_io_cache);
274         unregister_blkdev(_major, _name);
275         dm_uevent_exit();
276
277         _major = 0;
278
279         DMINFO("cleaned up");
280 }
281
282 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
283         local_init,
284         dm_target_init,
285         dm_linear_init,
286         dm_stripe_init,
287         dm_io_init,
288         dm_kcopyd_init,
289         dm_interface_init,
290 };
291
292 static void (*_exits[])(void) = {
293         local_exit,
294         dm_target_exit,
295         dm_linear_exit,
296         dm_stripe_exit,
297         dm_io_exit,
298         dm_kcopyd_exit,
299         dm_interface_exit,
300 };
301
302 static int __init dm_init(void)
303 {
304         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
305
306         int r, i;
307
308         for (i = 0; i < count; i++) {
309                 r = _inits[i]();
310                 if (r)
311                         goto bad;
312         }
313
314         return 0;
315
316       bad:
317         while (i--)
318                 _exits[i]();
319
320         return r;
321 }
322
323 static void __exit dm_exit(void)
324 {
325         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
326
327         while (i--)
328                 _exits[i]();
329 }
330
331 /*
332  * Block device functions
333  */
334 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
335 {
336         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
337 }
338
339 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
340 {
341         struct mapped_device *md;
342
343         lock_kernel();
344         spin_lock(&_minor_lock);
345
346         md = bdev->bd_disk->private_data;
347         if (!md)
348                 goto out;
349
350         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
351             dm_deleting_md(md)) {
352                 md = NULL;
353                 goto out;
354         }
355
356         dm_get(md);
357         atomic_inc(&md->open_count);
358
359 out:
360         spin_unlock(&_minor_lock);
361         unlock_kernel();
362
363         return md ? 0 : -ENXIO;
364 }
365
366 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
367 {
368         struct mapped_device *md = disk->private_data;
369
370         lock_kernel();
371         atomic_dec(&md->open_count);
372         dm_put(md);
373         unlock_kernel();
374
375         return 0;
376 }
377
378 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
379 {
380         return atomic_read(&md->open_count);
381 }
382
383 /*
384  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
385  */
386 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
387 {
388         int r = 0;
389
390         spin_lock(&_minor_lock);
391
392         if (dm_open_count(md))
393                 r = -EBUSY;
394         else
395                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
396
397         spin_unlock(&_minor_lock);
398
399         return r;
400 }
401
402 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
403 {
404         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
405
406         return dm_get_geometry(md, geo);
407 }
408
409 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
410                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
411 {
412         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
413         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
414         struct dm_target *tgt;
415         int r = -ENOTTY;
416
417         if (!map || !dm_table_get_size(map))
418                 goto out;
419
420         /* We only support devices that have a single target */
421         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
422                 goto out;
423
424         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
425
426         if (dm_suspended_md(md)) {
427                 r = -EAGAIN;
428                 goto out;
429         }
430
431         if (tgt->type->ioctl)
432                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
433
434 out:
435         dm_table_put(map);
436
437         return r;
438 }
439
440 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
441 {
442         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
443 }
444
445 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
446 {
447         mempool_free(io, md->io_pool);
448 }
449
450 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
451 {
452         mempool_free(tio, md->tio_pool);
453 }
454
455 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
456                                             gfp_t gfp_mask)
457 {
458         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
459 }
460
461 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
462 {
463         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
464 }
465
466 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
467 {
468         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
469 }
470
471 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
472 {
473         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
474 }
475
476 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
477 {
478         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
479                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
480 }
481
482 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
483 {
484         struct mapped_device *md = io->md;
485         int cpu;
486         int rw = bio_data_dir(io->bio);
487
488         io->start_time = jiffies;
489
490         cpu = part_stat_lock();
491         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
492         part_stat_unlock();
493         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = atomic_inc_return(&md->pending[rw]);
494 }
495
496 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
497 {
498         struct mapped_device *md = io->md;
499         struct bio *bio = io->bio;
500         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
501         int pending, cpu;
502         int rw = bio_data_dir(bio);
503
504         cpu = part_stat_lock();
505         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
506         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
507         part_stat_unlock();
508
509         /*
510          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
511          * a barrier.
512          */
513         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = pending =
514                 atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
515         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
516
517         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
518         if (!pending)
519                 wake_up(&md->wait);
520 }
521
522 /*
523  * Add the bio to the list of deferred io.
524  */
525 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
526 {
527         down_write(&md->io_lock);
528
529         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
530         bio_list_add(&md->deferred, bio);
531         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
532
533         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
534                 queue_work(md->wq, &md->work);
535
536         up_write(&md->io_lock);
537 }
538
539 /*
540  * Everyone (including functions in this file), should use this
541  * function to access the md->map field, and make sure they call
542  * dm_table_put() when finished.
543  */
544 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
545 {
546         struct dm_table *t;
547         unsigned long flags;
548
549         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
550         t = md->map;
551         if (t)
552                 dm_table_get(t);
553         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
554
555         return t;
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                                 if (!(io->bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER))
626                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
627                                                           io->bio);
628                         } else
629                                 /* noflush suspend was interrupted. */
630                                 io->error = -EIO;
631                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
632                 }
633
634                 io_error = io->error;
635                 bio = io->bio;
636
637                 if (bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER) {
638                         /*
639                          * There can be just one barrier request so we use
640                          * a per-device variable for error reporting.
641                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
642                          *
643                          * We ignore -EOPNOTSUPP for empty flush reported by
644                          * underlying devices. We assume that if the device
645                          * doesn't support empty barriers, it doesn't need
646                          * cache flushing commands.
647                          */
648                         if (!md->barrier_error &&
649                             !(bio_empty_barrier(bio) && io_error == -EOPNOTSUPP))
650                                 md->barrier_error = io_error;
651                         end_io_acct(io);
652                         free_io(md, io);
653                 } else {
654                         end_io_acct(io);
655                         free_io(md, io);
656
657                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
658                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
659
660                                 bio_endio(bio, io_error);
661                         }
662                 }
663         }
664 }
665
666 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
667 {
668         int r = 0;
669         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
670         struct dm_io *io = tio->io;
671         struct mapped_device *md = tio->io->md;
672         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
673
674         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
675                 error = -EIO;
676
677         if (endio) {
678                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
679                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
680                         /*
681                          * error and requeue request are handled
682                          * in dec_pending().
683                          */
684                         error = r;
685                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
686                         /* The target will handle the io */
687                         return;
688                 else if (r) {
689                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
690                         BUG();
691                 }
692         }
693
694         /*
695          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
696          */
697         bio->bi_private = md->bs;
698
699         free_tio(md, tio);
700         bio_put(bio);
701         dec_pending(io, error);
702 }
703
704 /*
705  * Partial completion handling for request-based dm
706  */
707 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
708 {
709         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
710         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
711         struct bio *bio = info->orig;
712         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
713
714         bio_put(clone);
715
716         if (tio->error)
717                 /*
718                  * An error has already been detected on the request.
719                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
720                  * the remainder.
721                  */
722                 return;
723         else if (error) {
724                 /*
725                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
726                  * The error handling decision is made by the target driver,
727                  * when the request is completed.
728                  */
729                 tio->error = error;
730                 return;
731         }
732
733         /*
734          * I/O for the bio successfully completed.
735          * Notice the data completion to the upper layer.
736          */
737
738         /*
739          * bios are processed from the head of the list.
740          * So the completing bio should always be rq->bio.
741          * If it's not, something wrong is happening.
742          */
743         if (tio->orig->bio != bio)
744                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
745
746         /*
747          * Update the original request.
748          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
749          * the original request before the clone, and break the ordering.
750          */
751         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
752 }
753
754 static void store_barrier_error(struct mapped_device *md, int error)
755 {
756         unsigned long flags;
757
758         spin_lock_irqsave(&md->barrier_error_lock, flags);
759         /*
760          * Basically, the first error is taken, but:
761          *   -EOPNOTSUPP supersedes any I/O error.
762          *   Requeue request supersedes any I/O error but -EOPNOTSUPP.
763          */
764         if (!md->barrier_error || error == -EOPNOTSUPP ||
765             (md->barrier_error != -EOPNOTSUPP &&
766              error == DM_ENDIO_REQUEUE))
767                 md->barrier_error = error;
768         spin_unlock_irqrestore(&md->barrier_error_lock, flags);
769 }
770
771 /*
772  * Don't touch any member of the md after calling this function because
773  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
774  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
775  */
776 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
777 {
778         atomic_dec(&md->pending[rw]);
779
780         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
781         if (!md_in_flight(md))
782                 wake_up(&md->wait);
783
784         if (run_queue)
785                 blk_run_queue(md->queue);
786
787         /*
788          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
789          */
790         dm_put(md);
791 }
792
793 static void free_rq_clone(struct request *clone)
794 {
795         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
796
797         blk_rq_unprep_clone(clone);
798         free_rq_tio(tio);
799 }
800
801 /*
802  * Complete the clone and the original request.
803  * Must be called without queue lock.
804  */
805 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
806 {
807         int rw = rq_data_dir(clone);
808         int run_queue = 1;
809         bool is_barrier = clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER;
810         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
811         struct mapped_device *md = tio->md;
812         struct request *rq = tio->orig;
813
814         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC && !is_barrier) {
815                 rq->errors = clone->errors;
816                 rq->resid_len = clone->resid_len;
817
818                 if (rq->sense)
819                         /*
820                          * We are using the sense buffer of the original
821                          * request.
822                          * So setting the length of the sense data is enough.
823                          */
824                         rq->sense_len = clone->sense_len;
825         }
826
827         free_rq_clone(clone);
828
829         if (unlikely(is_barrier)) {
830                 if (unlikely(error))
831                         store_barrier_error(md, error);
832                 run_queue = 0;
833         } else
834                 blk_end_request_all(rq, error);
835
836         rq_completed(md, rw, run_queue);
837 }
838
839 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
840 {
841         struct request *clone = rq->special;
842
843         rq->special = NULL;
844         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
845
846         free_rq_clone(clone);
847 }
848
849 /*
850  * Requeue the original request of a clone.
851  */
852 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
853 {
854         int rw = rq_data_dir(clone);
855         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
856         struct mapped_device *md = tio->md;
857         struct request *rq = tio->orig;
858         struct request_queue *q = rq->q;
859         unsigned long flags;
860
861         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
862                 /*
863                  * Barrier clones share an original request.
864                  * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
865                  * case.
866                  */
867                 dm_end_request(clone, DM_ENDIO_REQUEUE);
868                 return;
869         }
870
871         dm_unprep_request(rq);
872
873         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
874         if (elv_queue_empty(q))
875                 blk_plug_device(q);
876         blk_requeue_request(q, rq);
877         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
878
879         rq_completed(md, rw, 0);
880 }
881 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
882
883 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
884 {
885         blk_stop_queue(q);
886 }
887
888 static void stop_queue(struct request_queue *q)
889 {
890         unsigned long flags;
891
892         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
893         __stop_queue(q);
894         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
895 }
896
897 static void __start_queue(struct request_queue *q)
898 {
899         if (blk_queue_stopped(q))
900                 blk_start_queue(q);
901 }
902
903 static void start_queue(struct request_queue *q)
904 {
905         unsigned long flags;
906
907         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
908         __start_queue(q);
909         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
910 }
911
912 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
913 {
914         int r = error;
915         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
916         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
917
918         if (mapped && rq_end_io)
919                 r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
920
921         if (r <= 0)
922                 /* The target wants to complete the I/O */
923                 dm_end_request(clone, r);
924         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
925                 /* The target will handle the I/O */
926                 return;
927         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
928                 /* The target wants to requeue the I/O */
929                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
930         else {
931                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
932                 BUG();
933         }
934 }
935
936 /*
937  * Request completion handler for request-based dm
938  */
939 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
940 {
941         bool mapped = true;
942         struct request *clone = rq->completion_data;
943         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
944
945         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
946                 mapped = false;
947
948         dm_done(clone, tio->error, mapped);
949 }
950
951 /*
952  * Complete the clone and the original request with the error status
953  * through softirq context.
954  */
955 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
956 {
957         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
958         struct request *rq = tio->orig;
959
960         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
961                 /*
962                  * Barrier clones share an original request.  So can't use
963                  * softirq_done with the original.
964                  * Pass the clone to dm_done() directly in this special case.
965                  * It is safe (even if clone->q->queue_lock is held here)
966                  * because there is no I/O dispatching during the completion
967                  * of barrier clone.
968                  */
969                 dm_done(clone, error, true);
970                 return;
971         }
972
973         tio->error = error;
974         rq->completion_data = clone;
975         blk_complete_request(rq);
976 }
977
978 /*
979  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
980  * through softirq context.
981  * Target's rq_end_io() function isn't called.
982  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
983  */
984 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
985 {
986         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
987         struct request *rq = tio->orig;
988
989         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
990                 /*
991                  * Barrier clones share an original request.
992                  * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
993                  * case.
994                  */
995                 BUG_ON(error > 0);
996                 dm_end_request(clone, error);
997                 return;
998         }
999
1000         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1001         dm_complete_request(clone, error);
1002 }
1003 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
1004
1005 /*
1006  * Called with the queue lock held
1007  */
1008 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1009 {
1010         /*
1011          * For just cleaning up the information of the queue in which
1012          * the clone was dispatched.
1013          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
1014          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
1015          */
1016         __blk_put_request(clone->q, clone);
1017
1018         /*
1019          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1020          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1021          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1022          *       of the stacking during the completion
1023          *     - the submission which requires queue lock may be done
1024          *       against this queue
1025          */
1026         dm_complete_request(clone, error);
1027 }
1028
1029 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
1030                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
1031 {
1032         sector_t offset = sector - ti->begin;
1033         sector_t len = ti->len - offset;
1034
1035         /*
1036          * Does the target need to split even further ?
1037          */
1038         if (ti->split_io) {
1039                 sector_t boundary;
1040                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
1041                            - offset;
1042                 if (len > boundary)
1043                         len = boundary;
1044         }
1045
1046         return len;
1047 }
1048
1049 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
1050                       struct dm_target_io *tio)
1051 {
1052         int r;
1053         sector_t sector;
1054         struct mapped_device *md;
1055
1056         clone->bi_end_io = clone_endio;
1057         clone->bi_private = tio;
1058
1059         /*
1060          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1061          * anything, the target has assumed ownership of
1062          * this io.
1063          */
1064         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1065         sector = clone->bi_sector;
1066         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1067         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1068                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1069
1070                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1071                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1072
1073                 generic_make_request(clone);
1074         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1075                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1076                 md = tio->io->md;
1077                 dec_pending(tio->io, r);
1078                 /*
1079                  * Store bio_set for cleanup.
1080                  */
1081                 clone->bi_private = md->bs;
1082                 bio_put(clone);
1083                 free_tio(md, tio);
1084         } else if (r) {
1085                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1086                 BUG();
1087         }
1088 }
1089
1090 struct clone_info {
1091         struct mapped_device *md;
1092         struct dm_table *map;
1093         struct bio *bio;
1094         struct dm_io *io;
1095         sector_t sector;
1096         sector_t sector_count;
1097         unsigned short idx;
1098 };
1099
1100 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1101 {
1102         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1103
1104         bio_free(bio, bs);
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
1109  */
1110 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1111                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1112                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1113 {
1114         struct bio *clone;
1115         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1116
1117         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1118         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1119         *clone->bi_io_vec = *bv;
1120
1121         clone->bi_sector = sector;
1122         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1123         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~REQ_HARDBARRIER;
1124         clone->bi_vcnt = 1;
1125         clone->bi_size = to_bytes(len);
1126         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1127         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1128         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1129
1130         if (bio_integrity(bio)) {
1131                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1132                 bio_integrity_trim(clone,
1133                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1134         }
1135
1136         return clone;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1141  */
1142 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1143                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1144                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1145 {
1146         struct bio *clone;
1147
1148         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1149         __bio_clone(clone, bio);
1150         clone->bi_rw &= ~REQ_HARDBARRIER;
1151         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1152         clone->bi_sector = sector;
1153         clone->bi_idx = idx;
1154         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1155         clone->bi_size = to_bytes(len);
1156         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1157
1158         if (bio_integrity(bio)) {
1159                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1160
1161                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1162                         bio_integrity_trim(clone,
1163                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1164         }
1165
1166         return clone;
1167 }
1168
1169 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1170                                       struct dm_target *ti)
1171 {
1172         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1173
1174         tio->io = ci->io;
1175         tio->ti = ti;
1176         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1177
1178         return tio;
1179 }
1180
1181 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1182                           unsigned flush_nr)
1183 {
1184         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1185         struct bio *clone;
1186
1187         tio->info.flush_request = flush_nr;
1188
1189         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1190         __bio_clone(clone, ci->bio);
1191         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1192
1193         __map_bio(ti, clone, tio);
1194 }
1195
1196 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1197 {
1198         unsigned target_nr = 0, flush_nr;
1199         struct dm_target *ti;
1200
1201         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1202                 for (flush_nr = 0; flush_nr < ti->num_flush_requests;
1203                      flush_nr++)
1204                         __flush_target(ci, ti, flush_nr);
1205
1206         ci->sector_count = 0;
1207
1208         return 0;
1209 }
1210
1211 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1212 {
1213         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1214         struct dm_target *ti;
1215         sector_t len = 0, max;
1216         struct dm_target_io *tio;
1217
1218         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1219                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1220
1221         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1222         if (!dm_target_is_valid(ti))
1223                 return -EIO;
1224
1225         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1226
1227         /*
1228          * Allocate a target io object.
1229          */
1230         tio = alloc_tio(ci, ti);
1231
1232         if (ci->sector_count <= max) {
1233                 /*
1234                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1235                  * the remaining io with a single clone.
1236                  */
1237                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1238                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1239                                   ci->md->bs);
1240                 __map_bio(ti, clone, tio);
1241                 ci->sector_count = 0;
1242
1243         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1244                 /*
1245                  * There are some bvecs that don't span targets.
1246                  * Do as many of these as possible.
1247                  */
1248                 int i;
1249                 sector_t remaining = max;
1250                 sector_t bv_len;
1251
1252                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1253                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1254
1255                         if (bv_len > remaining)
1256                                 break;
1257
1258                         remaining -= bv_len;
1259                         len += bv_len;
1260                 }
1261
1262                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1263                                   ci->md->bs);
1264                 __map_bio(ti, clone, tio);
1265
1266                 ci->sector += len;
1267                 ci->sector_count -= len;
1268                 ci->idx = i;
1269
1270         } else {
1271                 /*
1272                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1273                  */
1274                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1275                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1276                 unsigned int offset = 0;
1277
1278                 do {
1279                         if (offset) {
1280                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1281                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1282                                         return -EIO;
1283
1284                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1285
1286                                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1287                         }
1288
1289                         len = min(remaining, max);
1290
1291                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1292                                            bv->bv_offset + offset, len,
1293                                            ci->md->bs);
1294
1295                         __map_bio(ti, clone, tio);
1296
1297                         ci->sector += len;
1298                         ci->sector_count -= len;
1299                         offset += to_bytes(len);
1300                 } while (remaining -= len);
1301
1302                 ci->idx++;
1303         }
1304
1305         return 0;
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1310  */
1311 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1312 {
1313         struct clone_info ci;
1314         int error = 0;
1315
1316         ci.map = dm_get_live_table(md);
1317         if (unlikely(!ci.map)) {
1318                 if (!(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER))
1319                         bio_io_error(bio);
1320                 else
1321                         if (!md->barrier_error)
1322                                 md->barrier_error = -EIO;
1323                 return;
1324         }
1325
1326         ci.md = md;
1327         ci.bio = bio;
1328         ci.io = alloc_io(md);
1329         ci.io->error = 0;
1330         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1331         ci.io->bio = bio;
1332         ci.io->md = md;
1333         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1334         ci.sector = bio->bi_sector;
1335         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1336         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1337                 ci.sector_count = 1;
1338         ci.idx = bio->bi_idx;
1339
1340         start_io_acct(ci.io);
1341         while (ci.sector_count && !error)
1342                 error = __clone_and_map(&ci);
1343
1344         /* drop the extra reference count */
1345         dec_pending(ci.io, error);
1346         dm_table_put(ci.map);
1347 }
1348 /*-----------------------------------------------------------------
1349  * CRUD END
1350  *---------------------------------------------------------------*/
1351
1352 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1353                          struct bvec_merge_data *bvm,
1354                          struct bio_vec *biovec)
1355 {
1356         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1357         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1358         struct dm_target *ti;
1359         sector_t max_sectors;
1360         int max_size = 0;
1361
1362         if (unlikely(!map))
1363                 goto out;
1364
1365         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1366         if (!dm_target_is_valid(ti))
1367                 goto out_table;
1368
1369         /*
1370          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1371          */
1372         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1373                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1374         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1375         if (max_size < 0)
1376                 max_size = 0;
1377
1378         /*
1379          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1380          * it can accept at this offset
1381          * max is precomputed maximal io size
1382          */
1383         if (max_size && ti->type->merge)
1384                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1385         /*
1386          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1387          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1388          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1389          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1390          * just one page.
1391          */
1392         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1393
1394                 max_size = 0;
1395
1396 out_table:
1397         dm_table_put(map);
1398
1399 out:
1400         /*
1401          * Always allow an entire first page
1402          */
1403         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1404                 max_size = biovec->bv_len;
1405
1406         return max_size;
1407 }
1408
1409 /*
1410  * The request function that just remaps the bio built up by
1411  * dm_merge_bvec.
1412  */
1413 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1414 {
1415         int rw = bio_data_dir(bio);
1416         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1417         int cpu;
1418
1419         down_read(&md->io_lock);
1420
1421         cpu = part_stat_lock();
1422         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1423         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1424         part_stat_unlock();
1425
1426         /*
1427          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1428          * we have to queue this io for later.
1429          */
1430         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1431             unlikely(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER)) {
1432                 up_read(&md->io_lock);
1433
1434                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1435                     bio_rw(bio) == READA) {
1436                         bio_io_error(bio);
1437                         return 0;
1438                 }
1439
1440                 queue_io(md, bio);
1441
1442                 return 0;
1443         }
1444
1445         __split_and_process_bio(md, bio);
1446         up_read(&md->io_lock);
1447         return 0;
1448 }
1449
1450 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1451 {
1452         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1453
1454         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1455 }
1456
1457 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1458 {
1459         return blk_queue_stackable(md->queue);
1460 }
1461
1462 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1463 {
1464         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1465
1466         if (dm_request_based(md))
1467                 return dm_make_request(q, bio);
1468
1469         return _dm_request(q, bio);
1470 }
1471
1472 static bool dm_rq_is_flush_request(struct request *rq)
1473 {
1474         if (rq->cmd_flags & REQ_FLUSH)
1475                 return true;
1476         else
1477                 return false;
1478 }
1479
1480 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1481 {
1482         int r;
1483
1484         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1485                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1486
1487         rq->start_time = jiffies;
1488         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1489         if (r)
1490                 dm_complete_request(rq, r);
1491 }
1492 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1493
1494 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1495 {
1496         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1497         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1498
1499         free_bio_info(info);
1500         bio_free(bio, md->bs);
1501 }
1502
1503 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1504                                  void *data)
1505 {
1506         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1507         struct mapped_device *md = tio->md;
1508         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1509
1510         if (!info)
1511                 return -ENOMEM;
1512
1513         info->orig = bio_orig;
1514         info->tio = tio;
1515         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1516         bio->bi_private = info;
1517         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1518
1519         return 0;
1520 }
1521
1522 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1523                        struct dm_rq_target_io *tio)
1524 {
1525         int r;
1526
1527         if (dm_rq_is_flush_request(rq)) {
1528                 blk_rq_init(NULL, clone);
1529                 clone->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1530                 clone->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | WRITE);
1531         } else {
1532                 r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1533                                       dm_rq_bio_constructor, tio);
1534                 if (r)
1535                         return r;
1536
1537                 clone->cmd = rq->cmd;
1538                 clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1539                 clone->sense = rq->sense;
1540                 clone->buffer = rq->buffer;
1541         }
1542
1543         clone->end_io = end_clone_request;
1544         clone->end_io_data = tio;
1545
1546         return 0;
1547 }
1548
1549 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1550                                 gfp_t gfp_mask)
1551 {
1552         struct request *clone;
1553         struct dm_rq_target_io *tio;
1554
1555         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1556         if (!tio)
1557                 return NULL;
1558
1559         tio->md = md;
1560         tio->ti = NULL;
1561         tio->orig = rq;
1562         tio->error = 0;
1563         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1564
1565         clone = &tio->clone;
1566         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1567                 /* -ENOMEM */
1568                 free_rq_tio(tio);
1569                 return NULL;
1570         }
1571
1572         return clone;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Called with the queue lock held.
1577  */
1578 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1579 {
1580         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1581         struct request *clone;
1582
1583         if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq)))
1584                 return BLKPREP_OK;
1585
1586         if (unlikely(rq->special)) {
1587                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1588                 return BLKPREP_KILL;
1589         }
1590
1591         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1592         if (!clone)
1593                 return BLKPREP_DEFER;
1594
1595         rq->special = clone;
1596         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1597
1598         return BLKPREP_OK;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Returns:
1603  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1604  * !0 : the request has been requeued
1605  */
1606 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1607                        struct mapped_device *md)
1608 {
1609         int r, requeued = 0;
1610         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1611
1612         /*
1613          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1614          * We can't rely on the reference count by device opener,
1615          * because the device may be closed during the request completion
1616          * when all bios are completed.
1617          * See the comment in rq_completed() too.
1618          */
1619         dm_get(md);
1620
1621         tio->ti = ti;
1622         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1623         switch (r) {
1624         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1625                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1626                 break;
1627         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1628                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1629                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1630                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1631                 dm_dispatch_request(clone);
1632                 break;
1633         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1634                 /* The target wants to requeue the I/O */
1635                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1636                 requeued = 1;
1637                 break;
1638         default:
1639                 if (r > 0) {
1640                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1641                         BUG();
1642                 }
1643
1644                 /* The target wants to complete the I/O */
1645                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1646                 break;
1647         }
1648
1649         return requeued;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * q->request_fn for request-based dm.
1654  * Called with the queue lock held.
1655  */
1656 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1657 {
1658         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1659         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1660         struct dm_target *ti;
1661         struct request *rq, *clone;
1662
1663         /*
1664          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1665          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1666          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1667          * dm_suspend().
1668          */
1669         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1670                 rq = blk_peek_request(q);
1671                 if (!rq)
1672                         goto plug_and_out;
1673
1674                 if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq))) {
1675                         BUG_ON(md->flush_request);
1676                         md->flush_request = rq;
1677                         blk_start_request(rq);
1678                         queue_work(md->wq, &md->barrier_work);
1679                         goto out;
1680                 }
1681
1682                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1683                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1684                         goto plug_and_out;
1685
1686                 blk_start_request(rq);
1687                 clone = rq->special;
1688                 atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1689
1690                 spin_unlock(q->queue_lock);
1691                 if (map_request(ti, clone, md))
1692                         goto requeued;
1693
1694                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1695         }
1696
1697         goto out;
1698
1699 requeued:
1700         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1701
1702 plug_and_out:
1703         if (!elv_queue_empty(q))
1704                 /* Some requests still remain, retry later */
1705                 blk_plug_device(q);
1706
1707 out:
1708         dm_table_put(map);
1709
1710         return;
1711 }
1712
1713 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1714 {
1715         return blk_lld_busy(q);
1716 }
1717 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1718
1719 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1720 {
1721         int r;
1722         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1723         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1724
1725         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1726                 r = 1;
1727         else
1728                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1729
1730         dm_table_put(map);
1731
1732         return r;
1733 }
1734
1735 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1736 {
1737         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1738         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1739
1740         if (map) {
1741                 if (dm_request_based(md))
1742                         generic_unplug_device(q);
1743
1744                 dm_table_unplug_all(map);
1745                 dm_table_put(map);
1746         }
1747 }
1748
1749 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1750 {
1751         int r = bdi_bits;
1752         struct mapped_device *md = congested_data;
1753         struct dm_table *map;
1754
1755         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1756                 map = dm_get_live_table(md);
1757                 if (map) {
1758                         /*
1759                          * Request-based dm cares about only own queue for
1760                          * the query about congestion status of request_queue
1761                          */
1762                         if (dm_request_based(md))
1763                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1764                                     bdi_bits;
1765                         else
1766                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1767
1768                         dm_table_put(map);
1769                 }
1770         }
1771
1772         return r;
1773 }
1774
1775 /*-----------------------------------------------------------------
1776  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1777  *---------------------------------------------------------------*/
1778 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1779
1780 static void free_minor(int minor)
1781 {
1782         spin_lock(&_minor_lock);
1783         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1784         spin_unlock(&_minor_lock);
1785 }
1786
1787 /*
1788  * See if the device with a specific minor # is free.
1789  */
1790 static int specific_minor(int minor)
1791 {
1792         int r, m;
1793
1794         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1795                 return -EINVAL;
1796
1797         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1798         if (!r)
1799                 return -ENOMEM;
1800
1801         spin_lock(&_minor_lock);
1802
1803         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1804                 r = -EBUSY;
1805                 goto out;
1806         }
1807
1808         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1809         if (r)
1810                 goto out;
1811
1812         if (m != minor) {
1813                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1814                 r = -EBUSY;
1815                 goto out;
1816         }
1817
1818 out:
1819         spin_unlock(&_minor_lock);
1820         return r;
1821 }
1822
1823 static int next_free_minor(int *minor)
1824 {
1825         int r, m;
1826
1827         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1828         if (!r)
1829                 return -ENOMEM;
1830
1831         spin_lock(&_minor_lock);
1832
1833         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1834         if (r)
1835                 goto out;
1836
1837         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1838                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1839                 r = -ENOSPC;
1840                 goto out;
1841         }
1842
1843         *minor = m;
1844
1845 out:
1846         spin_unlock(&_minor_lock);
1847         return r;
1848 }
1849
1850 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1851
1852 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1853 static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work);
1854
1855 /*
1856  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1857  */
1858 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1859 {
1860         int r;
1861         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1862         void *old_md;
1863
1864         if (!md) {
1865                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1866                 return NULL;
1867         }
1868
1869         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1870                 goto bad_module_get;
1871
1872         /* get a minor number for the dev */
1873         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1874                 r = next_free_minor(&minor);
1875         else
1876                 r = specific_minor(minor);
1877         if (r < 0)
1878                 goto bad_minor;
1879
1880         init_rwsem(&md->io_lock);
1881         mutex_init(&md->suspend_lock);
1882         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1883         spin_lock_init(&md->barrier_error_lock);
1884         rwlock_init(&md->map_lock);
1885         atomic_set(&md->holders, 1);
1886         atomic_set(&md->open_count, 0);
1887         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1888         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1889         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1890         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1891
1892         md->queue = blk_init_queue(dm_request_fn, NULL);
1893         if (!md->queue)
1894                 goto bad_queue;
1895
1896         /*
1897          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1898          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet,
1899          * although we initialized the queue using blk_init_queue().
1900          * The type is decided at the first table loading time.
1901          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1902          * for request stacking support until then.
1903          *
1904          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1905          */
1906         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1907         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
1908         md->queue->queuedata = md;
1909         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1910         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1911         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1912         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1913         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1914         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1915         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
1916         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
1917         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
1918         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH);
1919
1920         md->disk = alloc_disk(1);
1921         if (!md->disk)
1922                 goto bad_disk;
1923
1924         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1925         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1926         init_waitqueue_head(&md->wait);
1927         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1928         INIT_WORK(&md->barrier_work, dm_rq_barrier_work);
1929         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1930
1931         md->disk->major = _major;
1932         md->disk->first_minor = minor;
1933         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1934         md->disk->queue = md->queue;
1935         md->disk->private_data = md;
1936         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1937         add_disk(md->disk);
1938         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1939
1940         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1941         if (!md->wq)
1942                 goto bad_thread;
1943
1944         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1945         if (!md->bdev)
1946                 goto bad_bdev;
1947
1948         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1949         spin_lock(&_minor_lock);
1950         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1951         spin_unlock(&_minor_lock);
1952
1953         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1954
1955         return md;
1956
1957 bad_bdev:
1958         destroy_workqueue(md->wq);
1959 bad_thread:
1960         del_gendisk(md->disk);
1961         put_disk(md->disk);
1962 bad_disk:
1963         blk_cleanup_queue(md->queue);
1964 bad_queue:
1965         free_minor(minor);
1966 bad_minor:
1967         module_put(THIS_MODULE);
1968 bad_module_get:
1969         kfree(md);
1970         return NULL;
1971 }
1972
1973 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1974
1975 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1976 {
1977         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1978
1979         unlock_fs(md);
1980         bdput(md->bdev);
1981         destroy_workqueue(md->wq);
1982         if (md->tio_pool)
1983                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1984         if (md->io_pool)
1985                 mempool_destroy(md->io_pool);
1986         if (md->bs)
1987                 bioset_free(md->bs);
1988         blk_integrity_unregister(md->disk);
1989         del_gendisk(md->disk);
1990         free_minor(minor);
1991
1992         spin_lock(&_minor_lock);
1993         md->disk->private_data = NULL;
1994         spin_unlock(&_minor_lock);
1995
1996         put_disk(md->disk);
1997         blk_cleanup_queue(md->queue);
1998         module_put(THIS_MODULE);
1999         kfree(md);
2000 }
2001
2002 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2003 {
2004         struct dm_md_mempools *p;
2005
2006         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
2007                 /* the md already has necessary mempools */
2008                 goto out;
2009
2010         p = dm_table_get_md_mempools(t);
2011         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
2012
2013         md->io_pool = p->io_pool;
2014         p->io_pool = NULL;
2015         md->tio_pool = p->tio_pool;
2016         p->tio_pool = NULL;
2017         md->bs = p->bs;
2018         p->bs = NULL;
2019
2020 out:
2021         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2022         dm_table_free_md_mempools(t);
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Bind a table to the device.
2027  */
2028 static void event_callback(void *context)
2029 {
2030         unsigned long flags;
2031         LIST_HEAD(uevents);
2032         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2033
2034         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2035         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2036         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2037
2038         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2039
2040         atomic_inc(&md->event_nr);
2041         wake_up(&md->eventq);
2042 }
2043
2044 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2045 {
2046         set_capacity(md->disk, size);
2047
2048         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
2049         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2050         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
2051 }
2052
2053 /*
2054  * Returns old map, which caller must destroy.
2055  */
2056 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2057                                struct queue_limits *limits)
2058 {
2059         struct dm_table *old_map;
2060         struct request_queue *q = md->queue;
2061         sector_t size;
2062         unsigned long flags;
2063
2064         size = dm_table_get_size(t);
2065
2066         /*
2067          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2068          */
2069         if (size != get_capacity(md->disk))
2070                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2071
2072         __set_size(md, size);
2073
2074         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2075
2076         /*
2077          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2078          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2079          * I/O mapping before resume.
2080          * This must be done before setting the queue restrictions,
2081          * because request-based dm may be run just after the setting.
2082          */
2083         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2084                 stop_queue(q);
2085
2086         __bind_mempools(md, t);
2087
2088         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2089         old_map = md->map;
2090         md->map = t;
2091         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2092         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2093
2094         return old_map;
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Returns unbound table for the caller to free.
2099  */
2100 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2101 {
2102         struct dm_table *map = md->map;
2103         unsigned long flags;
2104
2105         if (!map)
2106                 return NULL;
2107
2108         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2109         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2110         md->map = NULL;
2111         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2112
2113         return map;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Constructor for a new device.
2118  */
2119 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2120 {
2121         struct mapped_device *md;
2122
2123         md = alloc_dev(minor);
2124         if (!md)
2125                 return -ENXIO;
2126
2127         dm_sysfs_init(md);
2128
2129         *result = md;
2130         return 0;
2131 }
2132
2133 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2134 {
2135         struct mapped_device *md;
2136         unsigned minor = MINOR(dev);
2137
2138         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2139                 return NULL;
2140
2141         spin_lock(&_minor_lock);
2142
2143         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2144         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2145                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2146                    dm_deleting_md(md) ||
2147                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2148                 md = NULL;
2149                 goto out;
2150         }
2151
2152 out:
2153         spin_unlock(&_minor_lock);
2154
2155         return md;
2156 }
2157
2158 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2159 {
2160         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2161
2162         if (md)
2163                 dm_get(md);
2164
2165         return md;
2166 }
2167
2168 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2169 {
2170         return md->interface_ptr;
2171 }
2172
2173 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2174 {
2175         md->interface_ptr = ptr;
2176 }
2177
2178 void dm_get(struct mapped_device *md)
2179 {
2180         atomic_inc(&md->holders);
2181         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2182 }
2183
2184 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         return md->name;
2187 }
2188 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2189
2190 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2191 {
2192         struct dm_table *map;
2193
2194         might_sleep();
2195
2196         spin_lock(&_minor_lock);
2197         map = dm_get_live_table(md);
2198         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2199         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2200         spin_unlock(&_minor_lock);
2201
2202         if (!dm_suspended_md(md)) {
2203                 dm_table_presuspend_targets(map);
2204                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2205         }
2206
2207         /*
2208          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2209          * for example.  Wait for all references to disappear.
2210          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2211          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2212          */
2213         if (wait)
2214                 while (atomic_read(&md->holders))
2215                         msleep(1);
2216         else if (atomic_read(&md->holders))
2217                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2218                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2219
2220         dm_sysfs_exit(md);
2221         dm_table_put(map);
2222         dm_table_destroy(__unbind(md));
2223         free_dev(md);
2224 }
2225
2226 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2227 {
2228         __dm_destroy(md, true);
2229 }
2230
2231 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         __dm_destroy(md, false);
2234 }
2235
2236 void dm_put(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         atomic_dec(&md->holders);
2239 }
2240 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2241
2242 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2243 {
2244         int r = 0;
2245         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2246
2247         dm_unplug_all(md->queue);
2248
2249         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2250
2251         while (1) {
2252                 set_current_state(interruptible);
2253
2254                 smp_mb();
2255                 if (!md_in_flight(md))
2256                         break;
2257
2258                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2259                     signal_pending(current)) {
2260                         r = -EINTR;
2261                         break;
2262                 }
2263
2264                 io_schedule();
2265         }
2266         set_current_state(TASK_RUNNING);
2267
2268         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2269
2270         return r;
2271 }
2272
2273 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2274 {
2275         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2276
2277         bio_init(&md->barrier_bio);
2278         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2279         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2280         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2281
2282         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2283 }
2284
2285 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2286 {
2287         md->barrier_error = 0;
2288
2289         dm_flush(md);
2290
2291         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2292                 __split_and_process_bio(md, bio);
2293                 /*
2294                  * If the request isn't supported, don't waste time with
2295                  * the second flush.
2296                  */
2297                 if (md->barrier_error != -EOPNOTSUPP)
2298                         dm_flush(md);
2299         }
2300
2301         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2302                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2303         else {
2304                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2305                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2306                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2307         }
2308 }
2309
2310 /*
2311  * Process the deferred bios
2312  */
2313 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2314 {
2315         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2316                                                 work);
2317         struct bio *c;
2318
2319         down_write(&md->io_lock);
2320
2321         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2322                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2323                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2324                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2325
2326                 if (!c) {
2327                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2328                         break;
2329                 }
2330
2331                 up_write(&md->io_lock);
2332
2333                 if (dm_request_based(md))
2334                         generic_make_request(c);
2335                 else {
2336                         if (c->bi_rw & REQ_HARDBARRIER)
2337                                 process_barrier(md, c);
2338                         else
2339                                 __split_and_process_bio(md, c);
2340                 }
2341
2342                 down_write(&md->io_lock);
2343         }
2344
2345         up_write(&md->io_lock);
2346 }
2347
2348 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2349 {
2350         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2351         smp_mb__after_clear_bit();
2352         queue_work(md->wq, &md->work);
2353 }
2354
2355 static void dm_rq_set_flush_nr(struct request *clone, unsigned flush_nr)
2356 {
2357         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
2358
2359         tio->info.flush_request = flush_nr;
2360 }
2361
2362 /* Issue barrier requests to targets and wait for their completion. */
2363 static int dm_rq_barrier(struct mapped_device *md)
2364 {
2365         int i, j;
2366         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
2367         unsigned num_targets = dm_table_get_num_targets(map);
2368         struct dm_target *ti;
2369         struct request *clone;
2370
2371         md->barrier_error = 0;
2372
2373         for (i = 0; i < num_targets; i++) {
2374                 ti = dm_table_get_target(map, i);
2375                 for (j = 0; j < ti->num_flush_requests; j++) {
2376                         clone = clone_rq(md->flush_request, md, GFP_NOIO);
2377                         dm_rq_set_flush_nr(clone, j);
2378                         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
2379                         map_request(ti, clone, md);
2380                 }
2381         }
2382
2383         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2384         dm_table_put(map);
2385
2386         return md->barrier_error;
2387 }
2388
2389 static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work)
2390 {
2391         int error;
2392         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2393                                                 barrier_work);
2394         struct request_queue *q = md->queue;
2395         struct request *rq;
2396         unsigned long flags;
2397
2398         /*
2399          * Hold the md reference here and leave it at the last part so that
2400          * the md can't be deleted by device opener when the barrier request
2401          * completes.
2402          */
2403         dm_get(md);
2404
2405         error = dm_rq_barrier(md);
2406
2407         rq = md->flush_request;
2408         md->flush_request = NULL;
2409
2410         if (error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
2411                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2412                 blk_requeue_request(q, rq);
2413                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2414         } else
2415                 blk_end_request_all(rq, error);
2416
2417         blk_run_queue(q);
2418
2419         dm_put(md);
2420 }
2421
2422 /*
2423  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2424  */
2425 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2426 {
2427         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2428         struct queue_limits limits;
2429         int r;
2430
2431         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2432
2433         /* device must be suspended */
2434         if (!dm_suspended_md(md))
2435                 goto out;
2436
2437         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2438         if (r) {
2439                 map = ERR_PTR(r);
2440                 goto out;
2441         }
2442
2443         /* cannot change the device type, once a table is bound */
2444         if (md->map &&
2445             (dm_table_get_type(md->map) != dm_table_get_type(table))) {
2446                 DMWARN("can't change the device type after a table is bound");
2447                 goto out;
2448         }
2449
2450         map = __bind(md, table, &limits);
2451
2452 out:
2453         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2454         return map;
2455 }
2456
2457 /*
2458  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2459  * device.
2460  */
2461 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         int r;
2464
2465         WARN_ON(md->frozen_sb);
2466
2467         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2468         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2469                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2470                 md->frozen_sb = NULL;
2471                 return r;
2472         }
2473
2474         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2475
2476         return 0;
2477 }
2478
2479 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2480 {
2481         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2482                 return;
2483
2484         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2485         md->frozen_sb = NULL;
2486         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2487 }
2488
2489 /*
2490  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2491  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2492  * the background.  Before the table can be swapped with
2493  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2494  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2495  */
2496 /*
2497  * Suspend mechanism in request-based dm.
2498  *
2499  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2500  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2501  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2502  *
2503  * To abort suspend, start the request_queue.
2504  */
2505 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2506 {
2507         struct dm_table *map = NULL;
2508         int r = 0;
2509         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2510         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2511
2512         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2513
2514         if (dm_suspended_md(md)) {
2515                 r = -EINVAL;
2516                 goto out_unlock;
2517         }
2518
2519         map = dm_get_live_table(md);
2520
2521         /*
2522          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2523          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2524          */
2525         if (noflush)
2526                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2527
2528         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2529         dm_table_presuspend_targets(map);
2530
2531         /*
2532          * Flush I/O to the device.
2533          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2534          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2535          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2536          */
2537         if (!noflush && do_lockfs) {
2538                 r = lock_fs(md);
2539                 if (r)
2540                         goto out;
2541         }
2542
2543         /*
2544          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2545          * to target drivers i.e. no one may be executing
2546          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2547          * dm_wq_work.
2548          *
2549          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2550          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2551          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2552          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2553          *
2554          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2555          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2556          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2557          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2558          */
2559         down_write(&md->io_lock);
2560         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2561         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2562         up_write(&md->io_lock);
2563
2564         /*
2565          * Request-based dm uses md->wq for barrier (dm_rq_barrier_work) which
2566          * can be kicked until md->queue is stopped.  So stop md->queue before
2567          * flushing md->wq.
2568          */
2569         if (dm_request_based(md))
2570                 stop_queue(md->queue);
2571
2572         flush_workqueue(md->wq);
2573
2574         /*
2575          * At this point no more requests are entering target request routines.
2576          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2577          * to finish.
2578          */
2579         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2580
2581         down_write(&md->io_lock);
2582         if (noflush)
2583                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2584         up_write(&md->io_lock);
2585
2586         /* were we interrupted ? */
2587         if (r < 0) {
2588                 dm_queue_flush(md);
2589
2590                 if (dm_request_based(md))
2591                         start_queue(md->queue);
2592
2593                 unlock_fs(md);
2594                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2595         }
2596
2597         /*
2598          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2599          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2600          * requests are being added to md->deferred list.
2601          */
2602
2603         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2604
2605         dm_table_postsuspend_targets(map);
2606
2607 out:
2608         dm_table_put(map);
2609
2610 out_unlock:
2611         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2612         return r;
2613 }
2614
2615 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2616 {
2617         int r = -EINVAL;
2618         struct dm_table *map = NULL;
2619
2620         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2621         if (!dm_suspended_md(md))
2622                 goto out;
2623
2624         map = dm_get_live_table(md);
2625         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2626                 goto out;
2627
2628         r = dm_table_resume_targets(map);
2629         if (r)
2630                 goto out;
2631
2632         dm_queue_flush(md);
2633
2634         /*
2635          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2636          * so that mapping of targets can work correctly.
2637          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2638          */
2639         if (dm_request_based(md))
2640                 start_queue(md->queue);
2641
2642         unlock_fs(md);
2643
2644         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2645
2646         dm_table_unplug_all(map);
2647         r = 0;
2648 out:
2649         dm_table_put(map);
2650         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2651
2652         return r;
2653 }
2654
2655 /*-----------------------------------------------------------------
2656  * Event notification.
2657  *---------------------------------------------------------------*/
2658 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2659                        unsigned cookie)
2660 {
2661         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2662         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2663
2664         if (!cookie)
2665                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2666         else {
2667                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2668                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2669                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2670                                           action, envp);
2671         }
2672 }
2673
2674 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2675 {
2676         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2677 }
2678
2679 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2680 {
2681         return atomic_read(&md->event_nr);
2682 }
2683
2684 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2685 {
2686         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2687                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2688 }
2689
2690 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2691 {
2692         unsigned long flags;
2693
2694         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2695         list_add(elist, &md->uevent_list);
2696         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2697 }
2698
2699 /*
2700  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2701  * count on 'md'.
2702  */
2703 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2704 {
2705         return md->disk;
2706 }
2707
2708 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2709 {
2710         return &md->kobj;
2711 }
2712
2713 /*
2714  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2715  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2716  */
2717 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2718 {
2719         struct mapped_device *md;
2720
2721         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2722         if (&md->kobj != kobj)
2723                 return NULL;
2724
2725         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2726             dm_deleting_md(md))
2727                 return NULL;
2728
2729         dm_get(md);
2730         return md;
2731 }
2732
2733 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2734 {
2735         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2736 }
2737
2738 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2739 {
2740         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2741 }
2742 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2743
2744 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2745 {
2746         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2747 }
2748 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2749
2750 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2751 {
2752         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2753
2754         if (!pools)
2755                 return NULL;
2756
2757         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2758                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2759                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2760         if (!pools->io_pool)
2761                 goto free_pools_and_out;
2762
2763         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2764                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2765                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2766         if (!pools->tio_pool)
2767                 goto free_io_pool_and_out;
2768
2769         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2770                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2771         if (!pools->bs)
2772                 goto free_tio_pool_and_out;
2773
2774         return pools;
2775
2776 free_tio_pool_and_out:
2777         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2778
2779 free_io_pool_and_out:
2780         mempool_destroy(pools->io_pool);
2781
2782 free_pools_and_out:
2783         kfree(pools);
2784
2785         return NULL;
2786 }
2787
2788 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2789 {
2790         if (!pools)
2791                 return;
2792
2793         if (pools->io_pool)
2794                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2795
2796         if (pools->tio_pool)
2797                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2798
2799         if (pools->bs)
2800                 bioset_free(pools->bs);
2801
2802         kfree(pools);
2803 }
2804
2805 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2806         .open = dm_blk_open,
2807         .release = dm_blk_close,
2808         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2809         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2810         .owner = THIS_MODULE
2811 };
2812
2813 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2814
2815 /*
2816  * module hooks
2817  */
2818 module_init(dm_init);
2819 module_exit(dm_exit);
2820
2821 module_param(major, uint, 0);
2822 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2823 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2824 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2825 MODULE_LICENSE("GPL");