]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - drivers/md/dm.c
dm raid1: use per_bio_data
[karo-tx-linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 #ifdef CONFIG_PRINTK
28 /*
29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
30  */
31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
35 #endif
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 static const char *_name = DM_NAME;
45
46 static unsigned int major = 0;
47 static unsigned int _major = 0;
48
49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
52 /*
53  * For bio-based dm.
54  * One of these is allocated per bio.
55  */
56 struct dm_io {
57         struct mapped_device *md;
58         int error;
59         atomic_t io_count;
60         struct bio *bio;
61         unsigned long start_time;
62         spinlock_t endio_lock;
63 };
64
65 /*
66  * For request-based dm.
67  * One of these is allocated per request.
68  */
69 struct dm_rq_target_io {
70         struct mapped_device *md;
71         struct dm_target *ti;
72         struct request *orig, clone;
73         int error;
74         union map_info info;
75 };
76
77 /*
78  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
79  * structs.
80  *
81  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
82  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
83  * struct.
84  */
85 struct dm_rq_clone_bio_info {
86         struct bio *orig;
87         struct dm_rq_target_io *tio;
88         struct bio clone;
89 };
90
91 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
92 {
93         if (bio && bio->bi_private)
94                 return &((struct dm_target_io *)bio->bi_private)->info;
95         return NULL;
96 }
97
98 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
99 {
100         if (rq && rq->end_io_data)
101                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
102         return NULL;
103 }
104 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
105
106 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
107
108 /*
109  * Bits for the md->flags field.
110  */
111 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
112 #define DMF_SUSPENDED 1
113 #define DMF_FROZEN 2
114 #define DMF_FREEING 3
115 #define DMF_DELETING 4
116 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
117 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
118
119 /*
120  * Work processed by per-device workqueue.
121  */
122 struct mapped_device {
123         struct rw_semaphore io_lock;
124         struct mutex suspend_lock;
125         rwlock_t map_lock;
126         atomic_t holders;
127         atomic_t open_count;
128
129         unsigned long flags;
130
131         struct request_queue *queue;
132         unsigned type;
133         /* Protect queue and type against concurrent access. */
134         struct mutex type_lock;
135
136         struct target_type *immutable_target_type;
137
138         struct gendisk *disk;
139         char name[16];
140
141         void *interface_ptr;
142
143         /*
144          * A list of ios that arrived while we were suspended.
145          */
146         atomic_t pending[2];
147         wait_queue_head_t wait;
148         struct work_struct work;
149         struct bio_list deferred;
150         spinlock_t deferred_lock;
151
152         /*
153          * Processing queue (flush)
154          */
155         struct workqueue_struct *wq;
156
157         /*
158          * The current mapping.
159          */
160         struct dm_table *map;
161
162         /*
163          * io objects are allocated from here.
164          */
165         mempool_t *io_pool;
166         mempool_t *tio_pool;
167
168         struct bio_set *bs;
169
170         /*
171          * Event handling.
172          */
173         atomic_t event_nr;
174         wait_queue_head_t eventq;
175         atomic_t uevent_seq;
176         struct list_head uevent_list;
177         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
178
179         /*
180          * freeze/thaw support require holding onto a super block
181          */
182         struct super_block *frozen_sb;
183         struct block_device *bdev;
184
185         /* forced geometry settings */
186         struct hd_geometry geometry;
187
188         /* sysfs handle */
189         struct kobject kobj;
190
191         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
192         struct bio flush_bio;
193 };
194
195 /*
196  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
197  */
198 struct dm_md_mempools {
199         mempool_t *io_pool;
200         mempool_t *tio_pool;
201         struct bio_set *bs;
202 };
203
204 #define MIN_IOS 256
205 static struct kmem_cache *_io_cache;
206 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
207
208 /*
209  * Unused now, and needs to be deleted. But since io_pool is overloaded and it's
210  * still used for _io_cache, I'm leaving this for a later cleanup
211  */
212 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
213
214 static int __init local_init(void)
215 {
216         int r = -ENOMEM;
217
218         /* allocate a slab for the dm_ios */
219         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
220         if (!_io_cache)
221                 return r;
222
223         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
224         if (!_rq_tio_cache)
225                 goto out_free_io_cache;
226
227         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
228         if (!_rq_bio_info_cache)
229                 goto out_free_rq_tio_cache;
230
231         r = dm_uevent_init();
232         if (r)
233                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
234
235         _major = major;
236         r = register_blkdev(_major, _name);
237         if (r < 0)
238                 goto out_uevent_exit;
239
240         if (!_major)
241                 _major = r;
242
243         return 0;
244
245 out_uevent_exit:
246         dm_uevent_exit();
247 out_free_rq_bio_info_cache:
248         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
249 out_free_rq_tio_cache:
250         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
251 out_free_io_cache:
252         kmem_cache_destroy(_io_cache);
253
254         return r;
255 }
256
257 static void local_exit(void)
258 {
259         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
260         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
261         kmem_cache_destroy(_io_cache);
262         unregister_blkdev(_major, _name);
263         dm_uevent_exit();
264
265         _major = 0;
266
267         DMINFO("cleaned up");
268 }
269
270 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
271         local_init,
272         dm_target_init,
273         dm_linear_init,
274         dm_stripe_init,
275         dm_io_init,
276         dm_kcopyd_init,
277         dm_interface_init,
278 };
279
280 static void (*_exits[])(void) = {
281         local_exit,
282         dm_target_exit,
283         dm_linear_exit,
284         dm_stripe_exit,
285         dm_io_exit,
286         dm_kcopyd_exit,
287         dm_interface_exit,
288 };
289
290 static int __init dm_init(void)
291 {
292         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
293
294         int r, i;
295
296         for (i = 0; i < count; i++) {
297                 r = _inits[i]();
298                 if (r)
299                         goto bad;
300         }
301
302         return 0;
303
304       bad:
305         while (i--)
306                 _exits[i]();
307
308         return r;
309 }
310
311 static void __exit dm_exit(void)
312 {
313         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
314
315         while (i--)
316                 _exits[i]();
317
318         /*
319          * Should be empty by this point.
320          */
321         idr_remove_all(&_minor_idr);
322         idr_destroy(&_minor_idr);
323 }
324
325 /*
326  * Block device functions
327  */
328 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
329 {
330         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
331 }
332
333 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
334 {
335         struct mapped_device *md;
336
337         spin_lock(&_minor_lock);
338
339         md = bdev->bd_disk->private_data;
340         if (!md)
341                 goto out;
342
343         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
344             dm_deleting_md(md)) {
345                 md = NULL;
346                 goto out;
347         }
348
349         dm_get(md);
350         atomic_inc(&md->open_count);
351
352 out:
353         spin_unlock(&_minor_lock);
354
355         return md ? 0 : -ENXIO;
356 }
357
358 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
359 {
360         struct mapped_device *md = disk->private_data;
361
362         spin_lock(&_minor_lock);
363
364         atomic_dec(&md->open_count);
365         dm_put(md);
366
367         spin_unlock(&_minor_lock);
368
369         return 0;
370 }
371
372 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
373 {
374         return atomic_read(&md->open_count);
375 }
376
377 /*
378  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
379  */
380 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
381 {
382         int r = 0;
383
384         spin_lock(&_minor_lock);
385
386         if (dm_open_count(md))
387                 r = -EBUSY;
388         else
389                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
390
391         spin_unlock(&_minor_lock);
392
393         return r;
394 }
395
396 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
397 {
398         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
399
400         return dm_get_geometry(md, geo);
401 }
402
403 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
404                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
405 {
406         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
407         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
408         struct dm_target *tgt;
409         int r = -ENOTTY;
410
411         if (!map || !dm_table_get_size(map))
412                 goto out;
413
414         /* We only support devices that have a single target */
415         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
416                 goto out;
417
418         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
419
420         if (dm_suspended_md(md)) {
421                 r = -EAGAIN;
422                 goto out;
423         }
424
425         if (tgt->type->ioctl)
426                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
427
428 out:
429         dm_table_put(map);
430
431         return r;
432 }
433
434 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
435 {
436         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
437 }
438
439 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
440 {
441         mempool_free(io, md->io_pool);
442 }
443
444 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
445 {
446         bio_put(&tio->clone);
447 }
448
449 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
450                                             gfp_t gfp_mask)
451 {
452         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
453 }
454
455 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
456 {
457         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
458 }
459
460 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
461 {
462         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
463                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
464 }
465
466 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
467 {
468         struct mapped_device *md = io->md;
469         int cpu;
470         int rw = bio_data_dir(io->bio);
471
472         io->start_time = jiffies;
473
474         cpu = part_stat_lock();
475         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
476         part_stat_unlock();
477         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
478                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
479 }
480
481 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
482 {
483         struct mapped_device *md = io->md;
484         struct bio *bio = io->bio;
485         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
486         int pending, cpu;
487         int rw = bio_data_dir(bio);
488
489         cpu = part_stat_lock();
490         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
491         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
492         part_stat_unlock();
493
494         /*
495          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
496          * a flush.
497          */
498         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
499         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
500         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
501
502         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
503         if (!pending)
504                 wake_up(&md->wait);
505 }
506
507 /*
508  * Add the bio to the list of deferred io.
509  */
510 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
511 {
512         unsigned long flags;
513
514         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
515         bio_list_add(&md->deferred, bio);
516         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
517         queue_work(md->wq, &md->work);
518 }
519
520 /*
521  * Everyone (including functions in this file), should use this
522  * function to access the md->map field, and make sure they call
523  * dm_table_put() when finished.
524  */
525 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
526 {
527         struct dm_table *t;
528         unsigned long flags;
529
530         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
531         t = md->map;
532         if (t)
533                 dm_table_get(t);
534         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
535
536         return t;
537 }
538
539 /*
540  * Get the geometry associated with a dm device
541  */
542 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
543 {
544         *geo = md->geometry;
545
546         return 0;
547 }
548
549 /*
550  * Set the geometry of a device.
551  */
552 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
553 {
554         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
555
556         if (geo->start > sz) {
557                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
558                 return -EINVAL;
559         }
560
561         md->geometry = *geo;
562
563         return 0;
564 }
565
566 /*-----------------------------------------------------------------
567  * CRUD START:
568  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
569  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
570  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
571  *   interests of getting something for people to use I give
572  *   you this clearly demarcated crap.
573  *---------------------------------------------------------------*/
574
575 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
576 {
577         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
578 }
579
580 /*
581  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
582  * cloned into, completing the original io if necc.
583  */
584 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
585 {
586         unsigned long flags;
587         int io_error;
588         struct bio *bio;
589         struct mapped_device *md = io->md;
590
591         /* Push-back supersedes any I/O errors */
592         if (unlikely(error)) {
593                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
594                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
595                         io->error = error;
596                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
597         }
598
599         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
600                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
601                         /*
602                          * Target requested pushing back the I/O.
603                          */
604                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
605                         if (__noflush_suspending(md))
606                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
607                         else
608                                 /* noflush suspend was interrupted. */
609                                 io->error = -EIO;
610                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
611                 }
612
613                 io_error = io->error;
614                 bio = io->bio;
615                 end_io_acct(io);
616                 free_io(md, io);
617
618                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
619                         return;
620
621                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_size) {
622                         /*
623                          * Preflush done for flush with data, reissue
624                          * without REQ_FLUSH.
625                          */
626                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
627                         queue_io(md, bio);
628                 } else {
629                         /* done with normal IO or empty flush */
630                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
631                         bio_endio(bio, io_error);
632                 }
633         }
634 }
635
636 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
637 {
638         int r = 0;
639         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
640         struct dm_io *io = tio->io;
641         struct mapped_device *md = tio->io->md;
642         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
643
644         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
645                 error = -EIO;
646
647         if (endio) {
648                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
649                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
650                         /*
651                          * error and requeue request are handled
652                          * in dec_pending().
653                          */
654                         error = r;
655                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
656                         /* The target will handle the io */
657                         return;
658                 else if (r) {
659                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
660                         BUG();
661                 }
662         }
663
664         free_tio(md, tio);
665         dec_pending(io, error);
666 }
667
668 /*
669  * Partial completion handling for request-based dm
670  */
671 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
672 {
673         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
674         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
675         struct bio *bio = info->orig;
676         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
677
678         bio_put(clone);
679
680         if (tio->error)
681                 /*
682                  * An error has already been detected on the request.
683                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
684                  * the remainder.
685                  */
686                 return;
687         else if (error) {
688                 /*
689                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
690                  * The error handling decision is made by the target driver,
691                  * when the request is completed.
692                  */
693                 tio->error = error;
694                 return;
695         }
696
697         /*
698          * I/O for the bio successfully completed.
699          * Notice the data completion to the upper layer.
700          */
701
702         /*
703          * bios are processed from the head of the list.
704          * So the completing bio should always be rq->bio.
705          * If it's not, something wrong is happening.
706          */
707         if (tio->orig->bio != bio)
708                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
709
710         /*
711          * Update the original request.
712          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
713          * the original request before the clone, and break the ordering.
714          */
715         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
716 }
717
718 /*
719  * Don't touch any member of the md after calling this function because
720  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
721  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
722  */
723 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
724 {
725         atomic_dec(&md->pending[rw]);
726
727         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
728         if (!md_in_flight(md))
729                 wake_up(&md->wait);
730
731         /*
732          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
733          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
734          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
735          * queue lock again.
736          */
737         if (run_queue)
738                 blk_run_queue_async(md->queue);
739
740         /*
741          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
742          */
743         dm_put(md);
744 }
745
746 static void free_rq_clone(struct request *clone)
747 {
748         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
749
750         blk_rq_unprep_clone(clone);
751         free_rq_tio(tio);
752 }
753
754 /*
755  * Complete the clone and the original request.
756  * Must be called without queue lock.
757  */
758 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
759 {
760         int rw = rq_data_dir(clone);
761         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
762         struct mapped_device *md = tio->md;
763         struct request *rq = tio->orig;
764
765         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
766                 rq->errors = clone->errors;
767                 rq->resid_len = clone->resid_len;
768
769                 if (rq->sense)
770                         /*
771                          * We are using the sense buffer of the original
772                          * request.
773                          * So setting the length of the sense data is enough.
774                          */
775                         rq->sense_len = clone->sense_len;
776         }
777
778         free_rq_clone(clone);
779         blk_end_request_all(rq, error);
780         rq_completed(md, rw, true);
781 }
782
783 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
784 {
785         struct request *clone = rq->special;
786
787         rq->special = NULL;
788         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
789
790         free_rq_clone(clone);
791 }
792
793 /*
794  * Requeue the original request of a clone.
795  */
796 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
797 {
798         int rw = rq_data_dir(clone);
799         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
800         struct mapped_device *md = tio->md;
801         struct request *rq = tio->orig;
802         struct request_queue *q = rq->q;
803         unsigned long flags;
804
805         dm_unprep_request(rq);
806
807         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
808         blk_requeue_request(q, rq);
809         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
810
811         rq_completed(md, rw, 0);
812 }
813 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
814
815 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
816 {
817         blk_stop_queue(q);
818 }
819
820 static void stop_queue(struct request_queue *q)
821 {
822         unsigned long flags;
823
824         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
825         __stop_queue(q);
826         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
827 }
828
829 static void __start_queue(struct request_queue *q)
830 {
831         if (blk_queue_stopped(q))
832                 blk_start_queue(q);
833 }
834
835 static void start_queue(struct request_queue *q)
836 {
837         unsigned long flags;
838
839         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
840         __start_queue(q);
841         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
842 }
843
844 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
845 {
846         int r = error;
847         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
848         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
849
850         if (tio->ti) {
851                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
852
853                 if (mapped && rq_end_io)
854                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
855         }
856
857         if (r <= 0)
858                 /* The target wants to complete the I/O */
859                 dm_end_request(clone, r);
860         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
861                 /* The target will handle the I/O */
862                 return;
863         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
864                 /* The target wants to requeue the I/O */
865                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
866         else {
867                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
868                 BUG();
869         }
870 }
871
872 /*
873  * Request completion handler for request-based dm
874  */
875 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
876 {
877         bool mapped = true;
878         struct request *clone = rq->completion_data;
879         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
880
881         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
882                 mapped = false;
883
884         dm_done(clone, tio->error, mapped);
885 }
886
887 /*
888  * Complete the clone and the original request with the error status
889  * through softirq context.
890  */
891 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
892 {
893         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
894         struct request *rq = tio->orig;
895
896         tio->error = error;
897         rq->completion_data = clone;
898         blk_complete_request(rq);
899 }
900
901 /*
902  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
903  * through softirq context.
904  * Target's rq_end_io() function isn't called.
905  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
906  */
907 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
908 {
909         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
910         struct request *rq = tio->orig;
911
912         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
913         dm_complete_request(clone, error);
914 }
915 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
916
917 /*
918  * Called with the queue lock held
919  */
920 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
921 {
922         /*
923          * For just cleaning up the information of the queue in which
924          * the clone was dispatched.
925          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
926          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
927          */
928         __blk_put_request(clone->q, clone);
929
930         /*
931          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
932          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
933          *     - another request may be submitted by the upper level driver
934          *       of the stacking during the completion
935          *     - the submission which requires queue lock may be done
936          *       against this queue
937          */
938         dm_complete_request(clone, error);
939 }
940
941 /*
942  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
943  * target boundary.
944  */
945 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
946 {
947         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
948
949         return ti->len - target_offset;
950 }
951
952 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
953 {
954         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
955         sector_t offset, max_len;
956
957         /*
958          * Does the target need to split even further?
959          */
960         if (ti->max_io_len) {
961                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
962                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
963                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
964                 else
965                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
966                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
967
968                 if (len > max_len)
969                         len = max_len;
970         }
971
972         return len;
973 }
974
975 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
976 {
977         if (len > UINT_MAX) {
978                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
979                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
980                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
981                 return -EINVAL;
982         }
983
984         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
985
986         return 0;
987 }
988 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
989
990 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct dm_target_io *tio)
991 {
992         int r;
993         sector_t sector;
994         struct mapped_device *md;
995         struct bio *clone = &tio->clone;
996
997         clone->bi_end_io = clone_endio;
998         clone->bi_private = tio;
999
1000         /*
1001          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1002          * anything, the target has assumed ownership of
1003          * this io.
1004          */
1005         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1006         sector = clone->bi_sector;
1007         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1008         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1009                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1010
1011                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1012                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1013
1014                 generic_make_request(clone);
1015         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1016                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1017                 md = tio->io->md;
1018                 dec_pending(tio->io, r);
1019                 free_tio(md, tio);
1020         } else if (r) {
1021                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1022                 BUG();
1023         }
1024 }
1025
1026 struct clone_info {
1027         struct mapped_device *md;
1028         struct dm_table *map;
1029         struct bio *bio;
1030         struct dm_io *io;
1031         sector_t sector;
1032         sector_t sector_count;
1033         unsigned short idx;
1034 };
1035
1036 /*
1037  * Creates a little bio that just does part of a bvec.
1038  */
1039 static void split_bvec(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1040                        sector_t sector, unsigned short idx, unsigned int offset,
1041                        unsigned int len, struct bio_set *bs)
1042 {
1043         struct bio *clone = &tio->clone;
1044         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1045
1046         *clone->bi_io_vec = *bv;
1047
1048         clone->bi_sector = sector;
1049         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1050         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
1051         clone->bi_vcnt = 1;
1052         clone->bi_size = to_bytes(len);
1053         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1054         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1055         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1056
1057         if (bio_integrity(bio)) {
1058                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1059                 bio_integrity_trim(clone,
1060                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1061         }
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1066  */
1067 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1068                       sector_t sector, unsigned short idx,
1069                       unsigned short bv_count, unsigned int len,
1070                       struct bio_set *bs)
1071 {
1072         struct bio *clone = &tio->clone;
1073
1074         __bio_clone(clone, bio);
1075         clone->bi_sector = sector;
1076         clone->bi_idx = idx;
1077         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1078         clone->bi_size = to_bytes(len);
1079         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1080
1081         if (bio_integrity(bio)) {
1082                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1083
1084                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1085                         bio_integrity_trim(clone,
1086                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1087         }
1088 }
1089
1090 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1091                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs)
1092 {
1093         struct dm_target_io *tio;
1094         struct bio *clone;
1095
1096         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1097         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1098
1099         tio->io = ci->io;
1100         tio->ti = ti;
1101         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1102
1103         return tio;
1104 }
1105
1106 static void __issue_target_request(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1107                                    unsigned request_nr, sector_t len)
1108 {
1109         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs);
1110         struct bio *clone = &tio->clone;
1111
1112         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1113
1114         /*
1115          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1116          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1117          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1118          */
1119
1120          __bio_clone(clone, ci->bio);
1121         if (len) {
1122                 clone->bi_sector = ci->sector;
1123                 clone->bi_size = to_bytes(len);
1124         }
1125
1126         __map_bio(ti, tio);
1127 }
1128
1129 static void __issue_target_requests(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1130                                     unsigned num_requests, sector_t len)
1131 {
1132         unsigned request_nr;
1133
1134         for (request_nr = 0; request_nr < num_requests; request_nr++)
1135                 __issue_target_request(ci, ti, request_nr, len);
1136 }
1137
1138 static int __clone_and_map_empty_flush(struct clone_info *ci)
1139 {
1140         unsigned target_nr = 0;
1141         struct dm_target *ti;
1142
1143         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1144         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1145                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_flush_requests, 0);
1146
1147         return 0;
1148 }
1149
1150 /*
1151  * Perform all io with a single clone.
1152  */
1153 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1154 {
1155         struct bio *bio = ci->bio;
1156         struct dm_target_io *tio;
1157
1158         tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1159         clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, bio->bi_vcnt - ci->idx,
1160                   ci->sector_count, ci->md->bs);
1161         __map_bio(ti, tio);
1162         ci->sector_count = 0;
1163 }
1164
1165 typedef unsigned (*get_num_requests_fn)(struct dm_target *ti);
1166
1167 static unsigned get_num_discard_requests(struct dm_target *ti)
1168 {
1169         return ti->num_discard_requests;
1170 }
1171
1172 static unsigned get_num_write_same_requests(struct dm_target *ti)
1173 {
1174         return ti->num_write_same_requests;
1175 }
1176
1177 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1178
1179 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1180 {
1181         return ti->split_discard_requests;
1182 }
1183
1184 static int __clone_and_map_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1185                                                 get_num_requests_fn get_num_requests,
1186                                                 is_split_required_fn is_split_required)
1187 {
1188         struct dm_target *ti;
1189         sector_t len;
1190
1191         do {
1192                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1193                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1194                         return -EIO;
1195
1196                 /*
1197                  * Even though the device advertised support for this type of
1198                  * request, that does not mean every target supports it, and
1199                  * reconfiguration might also have changed that since the
1200                  * check was performed.
1201                  */
1202                 if (!get_num_requests || !get_num_requests(ti))
1203                         return -EOPNOTSUPP;
1204
1205                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1206                         len = min(ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1207                 else
1208                         len = min(ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1209
1210                 __issue_target_requests(ci, ti, ti->num_discard_requests, len);
1211
1212                 ci->sector += len;
1213         } while (ci->sector_count -= len);
1214
1215         return 0;
1216 }
1217
1218 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1219 {
1220         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_discard_requests,
1221                                                     is_split_required_for_discard);
1222 }
1223
1224 static int __clone_and_map_write_same(struct clone_info *ci)
1225 {
1226         return __clone_and_map_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_requests, NULL);
1227 }
1228
1229 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1230 {
1231         struct bio *bio = ci->bio;
1232         struct dm_target *ti;
1233         sector_t len = 0, max;
1234         struct dm_target_io *tio;
1235
1236         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1237                 return __clone_and_map_discard(ci);
1238         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1239                 return __clone_and_map_write_same(ci);
1240
1241         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1242         if (!dm_target_is_valid(ti))
1243                 return -EIO;
1244
1245         max = max_io_len(ci->sector, ti);
1246
1247         if (ci->sector_count <= max) {
1248                 /*
1249                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1250                  * the remaining io with a single clone.
1251                  */
1252                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1253
1254         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1255                 /*
1256                  * There are some bvecs that don't span targets.
1257                  * Do as many of these as possible.
1258                  */
1259                 int i;
1260                 sector_t remaining = max;
1261                 sector_t bv_len;
1262
1263                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1264                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1265
1266                         if (bv_len > remaining)
1267                                 break;
1268
1269                         remaining -= bv_len;
1270                         len += bv_len;
1271                 }
1272
1273                 tio = alloc_tio(ci, ti, bio->bi_max_vecs);
1274                 clone_bio(tio, bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1275                           ci->md->bs);
1276                 __map_bio(ti, tio);
1277
1278                 ci->sector += len;
1279                 ci->sector_count -= len;
1280                 ci->idx = i;
1281
1282         } else {
1283                 /*
1284                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1285                  */
1286                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1287                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1288                 unsigned int offset = 0;
1289
1290                 do {
1291                         if (offset) {
1292                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1293                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1294                                         return -EIO;
1295
1296                                 max = max_io_len(ci->sector, ti);
1297                         }
1298
1299                         len = min(remaining, max);
1300
1301                         tio = alloc_tio(ci, ti, 1);
1302                         split_bvec(tio, bio, ci->sector, ci->idx,
1303                                    bv->bv_offset + offset, len, ci->md->bs);
1304
1305                         __map_bio(ti, tio);
1306
1307                         ci->sector += len;
1308                         ci->sector_count -= len;
1309                         offset += to_bytes(len);
1310                 } while (remaining -= len);
1311
1312                 ci->idx++;
1313         }
1314
1315         return 0;
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1320  */
1321 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1322 {
1323         struct clone_info ci;
1324         int error = 0;
1325
1326         ci.map = dm_get_live_table(md);
1327         if (unlikely(!ci.map)) {
1328                 bio_io_error(bio);
1329                 return;
1330         }
1331
1332         ci.md = md;
1333         ci.io = alloc_io(md);
1334         ci.io->error = 0;
1335         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1336         ci.io->bio = bio;
1337         ci.io->md = md;
1338         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1339         ci.sector = bio->bi_sector;
1340         ci.idx = bio->bi_idx;
1341
1342         start_io_acct(ci.io);
1343         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1344                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1345                 ci.sector_count = 0;
1346                 error = __clone_and_map_empty_flush(&ci);
1347                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1348         } else {
1349                 ci.bio = bio;
1350                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1351                 while (ci.sector_count && !error)
1352                         error = __clone_and_map(&ci);
1353         }
1354
1355         /* drop the extra reference count */
1356         dec_pending(ci.io, error);
1357         dm_table_put(ci.map);
1358 }
1359 /*-----------------------------------------------------------------
1360  * CRUD END
1361  *---------------------------------------------------------------*/
1362
1363 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1364                          struct bvec_merge_data *bvm,
1365                          struct bio_vec *biovec)
1366 {
1367         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1368         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1369         struct dm_target *ti;
1370         sector_t max_sectors;
1371         int max_size = 0;
1372
1373         if (unlikely(!map))
1374                 goto out;
1375
1376         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1377         if (!dm_target_is_valid(ti))
1378                 goto out_table;
1379
1380         /*
1381          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1382          */
1383         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1384                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1385         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1386         if (max_size < 0)
1387                 max_size = 0;
1388
1389         /*
1390          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1391          * it can accept at this offset
1392          * max is precomputed maximal io size
1393          */
1394         if (max_size && ti->type->merge)
1395                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1396         /*
1397          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1398          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1399          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1400          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1401          * just one page.
1402          */
1403         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1404
1405                 max_size = 0;
1406
1407 out_table:
1408         dm_table_put(map);
1409
1410 out:
1411         /*
1412          * Always allow an entire first page
1413          */
1414         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1415                 max_size = biovec->bv_len;
1416
1417         return max_size;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * The request function that just remaps the bio built up by
1422  * dm_merge_bvec.
1423  */
1424 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1425 {
1426         int rw = bio_data_dir(bio);
1427         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1428         int cpu;
1429
1430         down_read(&md->io_lock);
1431
1432         cpu = part_stat_lock();
1433         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1434         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1435         part_stat_unlock();
1436
1437         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1438         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1439                 up_read(&md->io_lock);
1440
1441                 if (bio_rw(bio) != READA)
1442                         queue_io(md, bio);
1443                 else
1444                         bio_io_error(bio);
1445                 return;
1446         }
1447
1448         __split_and_process_bio(md, bio);
1449         up_read(&md->io_lock);
1450         return;
1451 }
1452
1453 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1454 {
1455         return blk_queue_stackable(md->queue);
1456 }
1457
1458 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1459 {
1460         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1461
1462         if (dm_request_based(md))
1463                 blk_queue_bio(q, bio);
1464         else
1465                 _dm_request(q, bio);
1466 }
1467
1468 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1469 {
1470         int r;
1471
1472         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1473                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1474
1475         rq->start_time = jiffies;
1476         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1477         if (r)
1478                 dm_complete_request(rq, r);
1479 }
1480 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1481
1482 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1483                                  void *data)
1484 {
1485         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1486         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1487                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1488
1489         info->orig = bio_orig;
1490         info->tio = tio;
1491         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1492         bio->bi_private = info;
1493
1494         return 0;
1495 }
1496
1497 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1498                        struct dm_rq_target_io *tio)
1499 {
1500         int r;
1501
1502         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1503                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1504         if (r)
1505                 return r;
1506
1507         clone->cmd = rq->cmd;
1508         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1509         clone->sense = rq->sense;
1510         clone->buffer = rq->buffer;
1511         clone->end_io = end_clone_request;
1512         clone->end_io_data = tio;
1513
1514         return 0;
1515 }
1516
1517 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1518                                 gfp_t gfp_mask)
1519 {
1520         struct request *clone;
1521         struct dm_rq_target_io *tio;
1522
1523         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1524         if (!tio)
1525                 return NULL;
1526
1527         tio->md = md;
1528         tio->ti = NULL;
1529         tio->orig = rq;
1530         tio->error = 0;
1531         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1532
1533         clone = &tio->clone;
1534         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1535                 /* -ENOMEM */
1536                 free_rq_tio(tio);
1537                 return NULL;
1538         }
1539
1540         return clone;
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Called with the queue lock held.
1545  */
1546 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1547 {
1548         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1549         struct request *clone;
1550
1551         if (unlikely(rq->special)) {
1552                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1553                 return BLKPREP_KILL;
1554         }
1555
1556         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1557         if (!clone)
1558                 return BLKPREP_DEFER;
1559
1560         rq->special = clone;
1561         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1562
1563         return BLKPREP_OK;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Returns:
1568  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1569  * !0 : the request has been requeued
1570  */
1571 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1572                        struct mapped_device *md)
1573 {
1574         int r, requeued = 0;
1575         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1576
1577         tio->ti = ti;
1578         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1579         switch (r) {
1580         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1581                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1582                 break;
1583         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1584                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1585                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1586                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1587                 dm_dispatch_request(clone);
1588                 break;
1589         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1590                 /* The target wants to requeue the I/O */
1591                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1592                 requeued = 1;
1593                 break;
1594         default:
1595                 if (r > 0) {
1596                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1597                         BUG();
1598                 }
1599
1600                 /* The target wants to complete the I/O */
1601                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1602                 break;
1603         }
1604
1605         return requeued;
1606 }
1607
1608 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1609 {
1610         struct request *clone;
1611
1612         blk_start_request(orig);
1613         clone = orig->special;
1614         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1615
1616         /*
1617          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1618          * We can't rely on the reference count by device opener,
1619          * because the device may be closed during the request completion
1620          * when all bios are completed.
1621          * See the comment in rq_completed() too.
1622          */
1623         dm_get(md);
1624
1625         return clone;
1626 }
1627
1628 /*
1629  * q->request_fn for request-based dm.
1630  * Called with the queue lock held.
1631  */
1632 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1633 {
1634         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1635         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1636         struct dm_target *ti;
1637         struct request *rq, *clone;
1638         sector_t pos;
1639
1640         /*
1641          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1642          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1643          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1644          * dm_suspend().
1645          */
1646         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1647                 rq = blk_peek_request(q);
1648                 if (!rq)
1649                         goto delay_and_out;
1650
1651                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1652                 pos = 0;
1653                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1654                         pos = blk_rq_pos(rq);
1655
1656                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1657                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1658                         /*
1659                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1660                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1661                          */
1662                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1663                         clone = dm_start_request(md, rq);
1664                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1665                         continue;
1666                 }
1667
1668                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1669                         goto delay_and_out;
1670
1671                 clone = dm_start_request(md, rq);
1672
1673                 spin_unlock(q->queue_lock);
1674                 if (map_request(ti, clone, md))
1675                         goto requeued;
1676
1677                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1678                 spin_lock(q->queue_lock);
1679         }
1680
1681         goto out;
1682
1683 requeued:
1684         BUG_ON(!irqs_disabled());
1685         spin_lock(q->queue_lock);
1686
1687 delay_and_out:
1688         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1689 out:
1690         dm_table_put(map);
1691 }
1692
1693 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1694 {
1695         return blk_lld_busy(q);
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1698
1699 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1700 {
1701         int r;
1702         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1703         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1704
1705         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1706                 r = 1;
1707         else
1708                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1709
1710         dm_table_put(map);
1711
1712         return r;
1713 }
1714
1715 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1716 {
1717         int r = bdi_bits;
1718         struct mapped_device *md = congested_data;
1719         struct dm_table *map;
1720
1721         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1722                 map = dm_get_live_table(md);
1723                 if (map) {
1724                         /*
1725                          * Request-based dm cares about only own queue for
1726                          * the query about congestion status of request_queue
1727                          */
1728                         if (dm_request_based(md))
1729                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1730                                     bdi_bits;
1731                         else
1732                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1733
1734                         dm_table_put(map);
1735                 }
1736         }
1737
1738         return r;
1739 }
1740
1741 /*-----------------------------------------------------------------
1742  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1743  *---------------------------------------------------------------*/
1744 static void free_minor(int minor)
1745 {
1746         spin_lock(&_minor_lock);
1747         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1748         spin_unlock(&_minor_lock);
1749 }
1750
1751 /*
1752  * See if the device with a specific minor # is free.
1753  */
1754 static int specific_minor(int minor)
1755 {
1756         int r, m;
1757
1758         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1759                 return -EINVAL;
1760
1761         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1762         if (!r)
1763                 return -ENOMEM;
1764
1765         spin_lock(&_minor_lock);
1766
1767         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1768                 r = -EBUSY;
1769                 goto out;
1770         }
1771
1772         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1773         if (r)
1774                 goto out;
1775
1776         if (m != minor) {
1777                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1778                 r = -EBUSY;
1779                 goto out;
1780         }
1781
1782 out:
1783         spin_unlock(&_minor_lock);
1784         return r;
1785 }
1786
1787 static int next_free_minor(int *minor)
1788 {
1789         int r, m;
1790
1791         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1792         if (!r)
1793                 return -ENOMEM;
1794
1795         spin_lock(&_minor_lock);
1796
1797         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1798         if (r)
1799                 goto out;
1800
1801         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1802                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1803                 r = -ENOSPC;
1804                 goto out;
1805         }
1806
1807         *minor = m;
1808
1809 out:
1810         spin_unlock(&_minor_lock);
1811         return r;
1812 }
1813
1814 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1815
1816 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1817
1818 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1819 {
1820         /*
1821          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1822          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1823          * The type is decided at the first table loading time.
1824          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1825          * for request stacking support until then.
1826          *
1827          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1828          */
1829         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1830
1831         md->queue->queuedata = md;
1832         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1833         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1834         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1835         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1836         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1841  */
1842 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1843 {
1844         int r;
1845         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1846         void *old_md;
1847
1848         if (!md) {
1849                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1850                 return NULL;
1851         }
1852
1853         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1854                 goto bad_module_get;
1855
1856         /* get a minor number for the dev */
1857         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1858                 r = next_free_minor(&minor);
1859         else
1860                 r = specific_minor(minor);
1861         if (r < 0)
1862                 goto bad_minor;
1863
1864         md->type = DM_TYPE_NONE;
1865         init_rwsem(&md->io_lock);
1866         mutex_init(&md->suspend_lock);
1867         mutex_init(&md->type_lock);
1868         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1869         rwlock_init(&md->map_lock);
1870         atomic_set(&md->holders, 1);
1871         atomic_set(&md->open_count, 0);
1872         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1873         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1874         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1875         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1876
1877         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1878         if (!md->queue)
1879                 goto bad_queue;
1880
1881         dm_init_md_queue(md);
1882
1883         md->disk = alloc_disk(1);
1884         if (!md->disk)
1885                 goto bad_disk;
1886
1887         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1888         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1889         init_waitqueue_head(&md->wait);
1890         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1891         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1892
1893         md->disk->major = _major;
1894         md->disk->first_minor = minor;
1895         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1896         md->disk->queue = md->queue;
1897         md->disk->private_data = md;
1898         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1899         add_disk(md->disk);
1900         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1901
1902         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush",
1903                                  WQ_NON_REENTRANT | WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1904         if (!md->wq)
1905                 goto bad_thread;
1906
1907         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1908         if (!md->bdev)
1909                 goto bad_bdev;
1910
1911         bio_init(&md->flush_bio);
1912         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1913         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1914
1915         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1916         spin_lock(&_minor_lock);
1917         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1918         spin_unlock(&_minor_lock);
1919
1920         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1921
1922         return md;
1923
1924 bad_bdev:
1925         destroy_workqueue(md->wq);
1926 bad_thread:
1927         del_gendisk(md->disk);
1928         put_disk(md->disk);
1929 bad_disk:
1930         blk_cleanup_queue(md->queue);
1931 bad_queue:
1932         free_minor(minor);
1933 bad_minor:
1934         module_put(THIS_MODULE);
1935 bad_module_get:
1936         kfree(md);
1937         return NULL;
1938 }
1939
1940 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1941
1942 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1943 {
1944         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1945
1946         unlock_fs(md);
1947         bdput(md->bdev);
1948         destroy_workqueue(md->wq);
1949         if (md->tio_pool)
1950                 mempool_destroy(md->tio_pool);
1951         if (md->io_pool)
1952                 mempool_destroy(md->io_pool);
1953         if (md->bs)
1954                 bioset_free(md->bs);
1955         blk_integrity_unregister(md->disk);
1956         del_gendisk(md->disk);
1957         free_minor(minor);
1958
1959         spin_lock(&_minor_lock);
1960         md->disk->private_data = NULL;
1961         spin_unlock(&_minor_lock);
1962
1963         put_disk(md->disk);
1964         blk_cleanup_queue(md->queue);
1965         module_put(THIS_MODULE);
1966         kfree(md);
1967 }
1968
1969 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1970 {
1971         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1972
1973         if (md->io_pool && (md->tio_pool || dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) && md->bs) {
1974                 /*
1975                  * The md already has necessary mempools. Reload just the
1976                  * bioset because front_pad may have changed because
1977                  * a different table was loaded.
1978                  */
1979                 bioset_free(md->bs);
1980                 md->bs = p->bs;
1981                 p->bs = NULL;
1982                 goto out;
1983         }
1984
1985         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
1986
1987         md->io_pool = p->io_pool;
1988         p->io_pool = NULL;
1989         md->tio_pool = p->tio_pool;
1990         p->tio_pool = NULL;
1991         md->bs = p->bs;
1992         p->bs = NULL;
1993
1994 out:
1995         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
1996         dm_table_free_md_mempools(t);
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Bind a table to the device.
2001  */
2002 static void event_callback(void *context)
2003 {
2004         unsigned long flags;
2005         LIST_HEAD(uevents);
2006         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2007
2008         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2009         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2010         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2011
2012         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2013
2014         atomic_inc(&md->event_nr);
2015         wake_up(&md->eventq);
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2020  */
2021 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2022 {
2023         set_capacity(md->disk, size);
2024
2025         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2030  *
2031  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2032  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2033  * able to split any bios it receives that are too big.
2034  */
2035 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2036 {
2037         struct mapped_device *dev_md;
2038
2039         if (!q->merge_bvec_fn)
2040                 return 0;
2041
2042         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2043                 dev_md = q->queuedata;
2044                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2045                         return 0;
2046         }
2047
2048         return 1;
2049 }
2050
2051 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2052                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2053                                          sector_t len, void *data)
2054 {
2055         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2056         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2057
2058         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2063  * on the properties of the underlying devices.
2064  */
2065 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2066 {
2067         unsigned i = 0;
2068         struct dm_target *ti;
2069
2070         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2071                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2072
2073                 if (ti->type->iterate_devices &&
2074                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2075                         return 0;
2076         }
2077
2078         return 1;
2079 }
2080
2081 /*
2082  * Returns old map, which caller must destroy.
2083  */
2084 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2085                                struct queue_limits *limits)
2086 {
2087         struct dm_table *old_map;
2088         struct request_queue *q = md->queue;
2089         sector_t size;
2090         unsigned long flags;
2091         int merge_is_optional;
2092
2093         size = dm_table_get_size(t);
2094
2095         /*
2096          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2097          */
2098         if (size != get_capacity(md->disk))
2099                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2100
2101         __set_size(md, size);
2102
2103         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2104
2105         /*
2106          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2107          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2108          * I/O mapping before resume.
2109          * This must be done before setting the queue restrictions,
2110          * because request-based dm may be run just after the setting.
2111          */
2112         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2113                 stop_queue(q);
2114
2115         __bind_mempools(md, t);
2116
2117         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2118
2119         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2120         old_map = md->map;
2121         md->map = t;
2122         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2123
2124         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2125         if (merge_is_optional)
2126                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2127         else
2128                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2129         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2130
2131         return old_map;
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Returns unbound table for the caller to free.
2136  */
2137 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2138 {
2139         struct dm_table *map = md->map;
2140         unsigned long flags;
2141
2142         if (!map)
2143                 return NULL;
2144
2145         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2146         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2147         md->map = NULL;
2148         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2149
2150         return map;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * Constructor for a new device.
2155  */
2156 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2157 {
2158         struct mapped_device *md;
2159
2160         md = alloc_dev(minor);
2161         if (!md)
2162                 return -ENXIO;
2163
2164         dm_sysfs_init(md);
2165
2166         *result = md;
2167         return 0;
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Functions to manage md->type.
2172  * All are required to hold md->type_lock.
2173  */
2174 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2175 {
2176         mutex_lock(&md->type_lock);
2177 }
2178
2179 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2180 {
2181         mutex_unlock(&md->type_lock);
2182 }
2183
2184 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2185 {
2186         md->type = type;
2187 }
2188
2189 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2190 {
2191         return md->type;
2192 }
2193
2194 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2195 {
2196         return md->immutable_target_type;
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2201  */
2202 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2203 {
2204         struct request_queue *q = NULL;
2205
2206         if (md->queue->elevator)
2207                 return 1;
2208
2209         /* Fully initialize the queue */
2210         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2211         if (!q)
2212                 return 0;
2213
2214         md->queue = q;
2215         dm_init_md_queue(md);
2216         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2217         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2218         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2219
2220         elv_register_queue(md->queue);
2221
2222         return 1;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Setup the DM device's queue based on md's type
2227  */
2228 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2229 {
2230         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2231             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2232                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2233                 return -EINVAL;
2234         }
2235
2236         return 0;
2237 }
2238
2239 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2240 {
2241         struct mapped_device *md;
2242         unsigned minor = MINOR(dev);
2243
2244         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2245                 return NULL;
2246
2247         spin_lock(&_minor_lock);
2248
2249         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2250         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2251                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2252                    dm_deleting_md(md) ||
2253                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2254                 md = NULL;
2255                 goto out;
2256         }
2257
2258 out:
2259         spin_unlock(&_minor_lock);
2260
2261         return md;
2262 }
2263
2264 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2265 {
2266         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2267
2268         if (md)
2269                 dm_get(md);
2270
2271         return md;
2272 }
2273 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2274
2275 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2276 {
2277         return md->interface_ptr;
2278 }
2279
2280 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2281 {
2282         md->interface_ptr = ptr;
2283 }
2284
2285 void dm_get(struct mapped_device *md)
2286 {
2287         atomic_inc(&md->holders);
2288         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2289 }
2290
2291 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2292 {
2293         return md->name;
2294 }
2295 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2296
2297 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2298 {
2299         struct dm_table *map;
2300
2301         might_sleep();
2302
2303         spin_lock(&_minor_lock);
2304         map = dm_get_live_table(md);
2305         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2306         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2307         spin_unlock(&_minor_lock);
2308
2309         if (!dm_suspended_md(md)) {
2310                 dm_table_presuspend_targets(map);
2311                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2312         }
2313
2314         /*
2315          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2316          * for example.  Wait for all references to disappear.
2317          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2318          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2319          */
2320         if (wait)
2321                 while (atomic_read(&md->holders))
2322                         msleep(1);
2323         else if (atomic_read(&md->holders))
2324                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2325                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2326
2327         dm_sysfs_exit(md);
2328         dm_table_put(map);
2329         dm_table_destroy(__unbind(md));
2330         free_dev(md);
2331 }
2332
2333 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2334 {
2335         __dm_destroy(md, true);
2336 }
2337
2338 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2339 {
2340         __dm_destroy(md, false);
2341 }
2342
2343 void dm_put(struct mapped_device *md)
2344 {
2345         atomic_dec(&md->holders);
2346 }
2347 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2348
2349 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2350 {
2351         int r = 0;
2352         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2353
2354         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2355
2356         while (1) {
2357                 set_current_state(interruptible);
2358
2359                 if (!md_in_flight(md))
2360                         break;
2361
2362                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2363                     signal_pending(current)) {
2364                         r = -EINTR;
2365                         break;
2366                 }
2367
2368                 io_schedule();
2369         }
2370         set_current_state(TASK_RUNNING);
2371
2372         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2373
2374         return r;
2375 }
2376
2377 /*
2378  * Process the deferred bios
2379  */
2380 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2381 {
2382         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2383                                                 work);
2384         struct bio *c;
2385
2386         down_read(&md->io_lock);
2387
2388         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2389                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2390                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2391                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2392
2393                 if (!c)
2394                         break;
2395
2396                 up_read(&md->io_lock);
2397
2398                 if (dm_request_based(md))
2399                         generic_make_request(c);
2400                 else
2401                         __split_and_process_bio(md, c);
2402
2403                 down_read(&md->io_lock);
2404         }
2405
2406         up_read(&md->io_lock);
2407 }
2408
2409 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2410 {
2411         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2412         smp_mb__after_clear_bit();
2413         queue_work(md->wq, &md->work);
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2418  */
2419 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2420 {
2421         struct dm_table *live_map, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2422         struct queue_limits limits;
2423         int r;
2424
2425         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2426
2427         /* device must be suspended */
2428         if (!dm_suspended_md(md))
2429                 goto out;
2430
2431         /*
2432          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2433          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2434          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2435          * reappear.
2436          */
2437         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2438                 live_map = dm_get_live_table(md);
2439                 if (live_map)
2440                         limits = md->queue->limits;
2441                 dm_table_put(live_map);
2442         }
2443
2444         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2445         if (r) {
2446                 map = ERR_PTR(r);
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 and quiesce the thread
2552          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2553          * flush_workqueue(md->wq).
2554          */
2555         down_write(&md->io_lock);
2556         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2557         up_write(&md->io_lock);
2558
2559         /*
2560          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2561          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2562          */
2563         if (dm_request_based(md))
2564                 stop_queue(md->queue);
2565
2566         flush_workqueue(md->wq);
2567
2568         /*
2569          * At this point no more requests are entering target request routines.
2570          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2571          * to finish.
2572          */
2573         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2574
2575         down_write(&md->io_lock);
2576         if (noflush)
2577                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2578         up_write(&md->io_lock);
2579
2580         /* were we interrupted ? */
2581         if (r < 0) {
2582                 dm_queue_flush(md);
2583
2584                 if (dm_request_based(md))
2585                         start_queue(md->queue);
2586
2587                 unlock_fs(md);
2588                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2589         }
2590
2591         /*
2592          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2593          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2594          * requests are being added to md->deferred list.
2595          */
2596
2597         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2598
2599         dm_table_postsuspend_targets(map);
2600
2601 out:
2602         dm_table_put(map);
2603
2604 out_unlock:
2605         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2606         return r;
2607 }
2608
2609 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2610 {
2611         int r = -EINVAL;
2612         struct dm_table *map = NULL;
2613
2614         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2615         if (!dm_suspended_md(md))
2616                 goto out;
2617
2618         map = dm_get_live_table(md);
2619         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2620                 goto out;
2621
2622         r = dm_table_resume_targets(map);
2623         if (r)
2624                 goto out;
2625
2626         dm_queue_flush(md);
2627
2628         /*
2629          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2630          * so that mapping of targets can work correctly.
2631          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2632          */
2633         if (dm_request_based(md))
2634                 start_queue(md->queue);
2635
2636         unlock_fs(md);
2637
2638         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2639
2640         r = 0;
2641 out:
2642         dm_table_put(map);
2643         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2644
2645         return r;
2646 }
2647
2648 /*-----------------------------------------------------------------
2649  * Event notification.
2650  *---------------------------------------------------------------*/
2651 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2652                        unsigned cookie)
2653 {
2654         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2655         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2656
2657         if (!cookie)
2658                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2659         else {
2660                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2661                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2662                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2663                                           action, envp);
2664         }
2665 }
2666
2667 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2668 {
2669         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2670 }
2671
2672 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2673 {
2674         return atomic_read(&md->event_nr);
2675 }
2676
2677 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2678 {
2679         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2680                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2681 }
2682
2683 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2684 {
2685         unsigned long flags;
2686
2687         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2688         list_add(elist, &md->uevent_list);
2689         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2690 }
2691
2692 /*
2693  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2694  * count on 'md'.
2695  */
2696 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2697 {
2698         return md->disk;
2699 }
2700
2701 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2702 {
2703         return &md->kobj;
2704 }
2705
2706 /*
2707  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2708  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2709  */
2710 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2711 {
2712         struct mapped_device *md;
2713
2714         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2715         if (&md->kobj != kobj)
2716                 return NULL;
2717
2718         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2719             dm_deleting_md(md))
2720                 return NULL;
2721
2722         dm_get(md);
2723         return md;
2724 }
2725
2726 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2727 {
2728         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2729 }
2730
2731 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2732 {
2733         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2736
2737 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2738 {
2739         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2740 }
2741 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2742
2743 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
2744 {
2745         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2746         unsigned int pool_size = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ? 16 : MIN_IOS;
2747
2748         if (!pools)
2749                 return NULL;
2750
2751         per_bio_data_size = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io));
2752
2753         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2754                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2755                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2756         if (!pools->io_pool)
2757                 goto free_pools_and_out;
2758
2759         pools->tio_pool = NULL;
2760         if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2761                 pools->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2762                 if (!pools->tio_pool)
2763                         goto free_io_pool_and_out;
2764         }
2765
2766         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2767                 bioset_create(pool_size,
2768                               per_bio_data_size + offsetof(struct dm_target_io, clone)) :
2769                 bioset_create(pool_size,
2770                               offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone));
2771         if (!pools->bs)
2772                 goto free_tio_pool_and_out;
2773
2774         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2775                 goto free_bioset_and_out;
2776
2777         return pools;
2778
2779 free_bioset_and_out:
2780         bioset_free(pools->bs);
2781
2782 free_tio_pool_and_out:
2783         if (pools->tio_pool)
2784                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2785
2786 free_io_pool_and_out:
2787         mempool_destroy(pools->io_pool);
2788
2789 free_pools_and_out:
2790         kfree(pools);
2791
2792         return NULL;
2793 }
2794
2795 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2796 {
2797         if (!pools)
2798                 return;
2799
2800         if (pools->io_pool)
2801                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2802
2803         if (pools->tio_pool)
2804                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2805
2806         if (pools->bs)
2807                 bioset_free(pools->bs);
2808
2809         kfree(pools);
2810 }
2811
2812 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2813         .open = dm_blk_open,
2814         .release = dm_blk_close,
2815         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2816         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2817         .owner = THIS_MODULE
2818 };
2819
2820 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2821
2822 /*
2823  * module hooks
2824  */
2825 module_init(dm_init);
2826 module_exit(dm_exit);
2827
2828 module_param(major, uint, 0);
2829 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2830 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2831 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2832 MODULE_LICENSE("GPL");