]> bbs.cooldavid.org Git - net-next-2.6.git/blob - drivers/md/dm.c
dm: linear support discard
[net-next-2.6.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         unsigned type;
129         /* Protect queue and type against concurrent access. */
130         struct mutex type_lock;
131
132         struct gendisk *disk;
133         char name[16];
134
135         void *interface_ptr;
136
137         /*
138          * A list of ios that arrived while we were suspended.
139          */
140         atomic_t pending[2];
141         wait_queue_head_t wait;
142         struct work_struct work;
143         struct bio_list deferred;
144         spinlock_t deferred_lock;
145
146         /*
147          * An error from the barrier request currently being processed.
148          */
149         int barrier_error;
150
151         /*
152          * Protect barrier_error from concurrent endio processing
153          * in request-based dm.
154          */
155         spinlock_t barrier_error_lock;
156
157         /*
158          * Processing queue (flush/barriers)
159          */
160         struct workqueue_struct *wq;
161         struct work_struct barrier_work;
162
163         /* A pointer to the currently processing pre/post flush request */
164         struct request *flush_request;
165
166         /*
167          * The current mapping.
168          */
169         struct dm_table *map;
170
171         /*
172          * io objects are allocated from here.
173          */
174         mempool_t *io_pool;
175         mempool_t *tio_pool;
176
177         struct bio_set *bs;
178
179         /*
180          * Event handling.
181          */
182         atomic_t event_nr;
183         wait_queue_head_t eventq;
184         atomic_t uevent_seq;
185         struct list_head uevent_list;
186         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
187
188         /*
189          * freeze/thaw support require holding onto a super block
190          */
191         struct super_block *frozen_sb;
192         struct block_device *bdev;
193
194         /* forced geometry settings */
195         struct hd_geometry geometry;
196
197         /* For saving the address of __make_request for request based dm */
198         make_request_fn *saved_make_request_fn;
199
200         /* sysfs handle */
201         struct kobject kobj;
202
203         /* zero-length barrier that will be cloned and submitted to targets */
204         struct bio barrier_bio;
205 };
206
207 /*
208  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
209  */
210 struct dm_md_mempools {
211         mempool_t *io_pool;
212         mempool_t *tio_pool;
213         struct bio_set *bs;
214 };
215
216 #define MIN_IOS 256
217 static struct kmem_cache *_io_cache;
218 static struct kmem_cache *_tio_cache;
219 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
220 static struct kmem_cache *_rq_bio_info_cache;
221
222 static int __init local_init(void)
223 {
224         int r = -ENOMEM;
225
226         /* allocate a slab for the dm_ios */
227         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
228         if (!_io_cache)
229                 return r;
230
231         /* allocate a slab for the target ios */
232         _tio_cache = KMEM_CACHE(dm_target_io, 0);
233         if (!_tio_cache)
234                 goto out_free_io_cache;
235
236         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
237         if (!_rq_tio_cache)
238                 goto out_free_tio_cache;
239
240         _rq_bio_info_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_clone_bio_info, 0);
241         if (!_rq_bio_info_cache)
242                 goto out_free_rq_tio_cache;
243
244         r = dm_uevent_init();
245         if (r)
246                 goto out_free_rq_bio_info_cache;
247
248         _major = major;
249         r = register_blkdev(_major, _name);
250         if (r < 0)
251                 goto out_uevent_exit;
252
253         if (!_major)
254                 _major = r;
255
256         return 0;
257
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_bio_info_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264 out_free_tio_cache:
265         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
266 out_free_io_cache:
267         kmem_cache_destroy(_io_cache);
268
269         return r;
270 }
271
272 static void local_exit(void)
273 {
274         kmem_cache_destroy(_rq_bio_info_cache);
275         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
276         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
277         kmem_cache_destroy(_io_cache);
278         unregister_blkdev(_major, _name);
279         dm_uevent_exit();
280
281         _major = 0;
282
283         DMINFO("cleaned up");
284 }
285
286 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
287         local_init,
288         dm_target_init,
289         dm_linear_init,
290         dm_stripe_init,
291         dm_io_init,
292         dm_kcopyd_init,
293         dm_interface_init,
294 };
295
296 static void (*_exits[])(void) = {
297         local_exit,
298         dm_target_exit,
299         dm_linear_exit,
300         dm_stripe_exit,
301         dm_io_exit,
302         dm_kcopyd_exit,
303         dm_interface_exit,
304 };
305
306 static int __init dm_init(void)
307 {
308         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
309
310         int r, i;
311
312         for (i = 0; i < count; i++) {
313                 r = _inits[i]();
314                 if (r)
315                         goto bad;
316         }
317
318         return 0;
319
320       bad:
321         while (i--)
322                 _exits[i]();
323
324         return r;
325 }
326
327 static void __exit dm_exit(void)
328 {
329         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
330
331         while (i--)
332                 _exits[i]();
333 }
334
335 /*
336  * Block device functions
337  */
338 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
339 {
340         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
341 }
342
343 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
344 {
345         struct mapped_device *md;
346
347         lock_kernel();
348         spin_lock(&_minor_lock);
349
350         md = bdev->bd_disk->private_data;
351         if (!md)
352                 goto out;
353
354         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
355             dm_deleting_md(md)) {
356                 md = NULL;
357                 goto out;
358         }
359
360         dm_get(md);
361         atomic_inc(&md->open_count);
362
363 out:
364         spin_unlock(&_minor_lock);
365         unlock_kernel();
366
367         return md ? 0 : -ENXIO;
368 }
369
370 static int dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
371 {
372         struct mapped_device *md = disk->private_data;
373
374         lock_kernel();
375         atomic_dec(&md->open_count);
376         dm_put(md);
377         unlock_kernel();
378
379         return 0;
380 }
381
382 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
383 {
384         return atomic_read(&md->open_count);
385 }
386
387 /*
388  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
389  */
390 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
391 {
392         int r = 0;
393
394         spin_lock(&_minor_lock);
395
396         if (dm_open_count(md))
397                 r = -EBUSY;
398         else
399                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
400
401         spin_unlock(&_minor_lock);
402
403         return r;
404 }
405
406 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
407 {
408         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
409
410         return dm_get_geometry(md, geo);
411 }
412
413 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
414                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
415 {
416         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
417         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
418         struct dm_target *tgt;
419         int r = -ENOTTY;
420
421         if (!map || !dm_table_get_size(map))
422                 goto out;
423
424         /* We only support devices that have a single target */
425         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
426                 goto out;
427
428         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
429
430         if (dm_suspended_md(md)) {
431                 r = -EAGAIN;
432                 goto out;
433         }
434
435         if (tgt->type->ioctl)
436                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
437
438 out:
439         dm_table_put(map);
440
441         return r;
442 }
443
444 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
445 {
446         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
447 }
448
449 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
450 {
451         mempool_free(io, md->io_pool);
452 }
453
454 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
455 {
456         mempool_free(tio, md->tio_pool);
457 }
458
459 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
460                                             gfp_t gfp_mask)
461 {
462         return mempool_alloc(md->tio_pool, gfp_mask);
463 }
464
465 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
466 {
467         mempool_free(tio, tio->md->tio_pool);
468 }
469
470 static struct dm_rq_clone_bio_info *alloc_bio_info(struct mapped_device *md)
471 {
472         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_ATOMIC);
473 }
474
475 static void free_bio_info(struct dm_rq_clone_bio_info *info)
476 {
477         mempool_free(info, info->tio->md->io_pool);
478 }
479
480 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
481 {
482         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
483                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
484 }
485
486 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
487 {
488         struct mapped_device *md = io->md;
489         int cpu;
490         int rw = bio_data_dir(io->bio);
491
492         io->start_time = jiffies;
493
494         cpu = part_stat_lock();
495         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
496         part_stat_unlock();
497         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = atomic_inc_return(&md->pending[rw]);
498 }
499
500 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
501 {
502         struct mapped_device *md = io->md;
503         struct bio *bio = io->bio;
504         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
505         int pending, cpu;
506         int rw = bio_data_dir(bio);
507
508         cpu = part_stat_lock();
509         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
510         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
511         part_stat_unlock();
512
513         /*
514          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
515          * a barrier.
516          */
517         dm_disk(md)->part0.in_flight[rw] = pending =
518                 atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
519         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
520
521         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
522         if (!pending)
523                 wake_up(&md->wait);
524 }
525
526 /*
527  * Add the bio to the list of deferred io.
528  */
529 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
530 {
531         down_write(&md->io_lock);
532
533         spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
534         bio_list_add(&md->deferred, bio);
535         spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
536
537         if (!test_and_set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags))
538                 queue_work(md->wq, &md->work);
539
540         up_write(&md->io_lock);
541 }
542
543 /*
544  * Everyone (including functions in this file), should use this
545  * function to access the md->map field, and make sure they call
546  * dm_table_put() when finished.
547  */
548 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md)
549 {
550         struct dm_table *t;
551         unsigned long flags;
552
553         read_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
554         t = md->map;
555         if (t)
556                 dm_table_get(t);
557         read_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
558
559         return t;
560 }
561
562 /*
563  * Get the geometry associated with a dm device
564  */
565 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
566 {
567         *geo = md->geometry;
568
569         return 0;
570 }
571
572 /*
573  * Set the geometry of a device.
574  */
575 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
576 {
577         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
578
579         if (geo->start > sz) {
580                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
581                 return -EINVAL;
582         }
583
584         md->geometry = *geo;
585
586         return 0;
587 }
588
589 /*-----------------------------------------------------------------
590  * CRUD START:
591  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
592  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
593  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
594  *   interests of getting something for people to use I give
595  *   you this clearly demarcated crap.
596  *---------------------------------------------------------------*/
597
598 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
599 {
600         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
601 }
602
603 /*
604  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
605  * cloned into, completing the original io if necc.
606  */
607 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
608 {
609         unsigned long flags;
610         int io_error;
611         struct bio *bio;
612         struct mapped_device *md = io->md;
613
614         /* Push-back supersedes any I/O errors */
615         if (unlikely(error)) {
616                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
617                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
618                         io->error = error;
619                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
620         }
621
622         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
623                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
624                         /*
625                          * Target requested pushing back the I/O.
626                          */
627                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
628                         if (__noflush_suspending(md)) {
629                                 if (!(io->bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER))
630                                         bio_list_add_head(&md->deferred,
631                                                           io->bio);
632                         } else
633                                 /* noflush suspend was interrupted. */
634                                 io->error = -EIO;
635                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
636                 }
637
638                 io_error = io->error;
639                 bio = io->bio;
640
641                 if (bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER) {
642                         /*
643                          * There can be just one barrier request so we use
644                          * a per-device variable for error reporting.
645                          * Note that you can't touch the bio after end_io_acct
646                          *
647                          * We ignore -EOPNOTSUPP for empty flush reported by
648                          * underlying devices. We assume that if the device
649                          * doesn't support empty barriers, it doesn't need
650                          * cache flushing commands.
651                          */
652                         if (!md->barrier_error &&
653                             !(bio_empty_barrier(bio) && io_error == -EOPNOTSUPP))
654                                 md->barrier_error = io_error;
655                         end_io_acct(io);
656                         free_io(md, io);
657                 } else {
658                         end_io_acct(io);
659                         free_io(md, io);
660
661                         if (io_error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
662                                 trace_block_bio_complete(md->queue, bio);
663
664                                 bio_endio(bio, io_error);
665                         }
666                 }
667         }
668 }
669
670 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
671 {
672         int r = 0;
673         struct dm_target_io *tio = bio->bi_private;
674         struct dm_io *io = tio->io;
675         struct mapped_device *md = tio->io->md;
676         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
677
678         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
679                 error = -EIO;
680
681         if (endio) {
682                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
683                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
684                         /*
685                          * error and requeue request are handled
686                          * in dec_pending().
687                          */
688                         error = r;
689                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
690                         /* The target will handle the io */
691                         return;
692                 else if (r) {
693                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
694                         BUG();
695                 }
696         }
697
698         /*
699          * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
700          */
701         bio->bi_private = md->bs;
702
703         free_tio(md, tio);
704         bio_put(bio);
705         dec_pending(io, error);
706 }
707
708 /*
709  * Partial completion handling for request-based dm
710  */
711 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
712 {
713         struct dm_rq_clone_bio_info *info = clone->bi_private;
714         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
715         struct bio *bio = info->orig;
716         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_size;
717
718         bio_put(clone);
719
720         if (tio->error)
721                 /*
722                  * An error has already been detected on the request.
723                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
724                  * the remainder.
725                  */
726                 return;
727         else if (error) {
728                 /*
729                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
730                  * The error handling decision is made by the target driver,
731                  * when the request is completed.
732                  */
733                 tio->error = error;
734                 return;
735         }
736
737         /*
738          * I/O for the bio successfully completed.
739          * Notice the data completion to the upper layer.
740          */
741
742         /*
743          * bios are processed from the head of the list.
744          * So the completing bio should always be rq->bio.
745          * If it's not, something wrong is happening.
746          */
747         if (tio->orig->bio != bio)
748                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
749
750         /*
751          * Update the original request.
752          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
753          * the original request before the clone, and break the ordering.
754          */
755         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
756 }
757
758 static void store_barrier_error(struct mapped_device *md, int error)
759 {
760         unsigned long flags;
761
762         spin_lock_irqsave(&md->barrier_error_lock, flags);
763         /*
764          * Basically, the first error is taken, but:
765          *   -EOPNOTSUPP supersedes any I/O error.
766          *   Requeue request supersedes any I/O error but -EOPNOTSUPP.
767          */
768         if (!md->barrier_error || error == -EOPNOTSUPP ||
769             (md->barrier_error != -EOPNOTSUPP &&
770              error == DM_ENDIO_REQUEUE))
771                 md->barrier_error = error;
772         spin_unlock_irqrestore(&md->barrier_error_lock, flags);
773 }
774
775 /*
776  * Don't touch any member of the md after calling this function because
777  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
778  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
779  */
780 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
781 {
782         atomic_dec(&md->pending[rw]);
783
784         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
785         if (!md_in_flight(md))
786                 wake_up(&md->wait);
787
788         if (run_queue)
789                 blk_run_queue(md->queue);
790
791         /*
792          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
793          */
794         dm_put(md);
795 }
796
797 static void free_rq_clone(struct request *clone)
798 {
799         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
800
801         blk_rq_unprep_clone(clone);
802         free_rq_tio(tio);
803 }
804
805 /*
806  * Complete the clone and the original request.
807  * Must be called without queue lock.
808  */
809 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
810 {
811         int rw = rq_data_dir(clone);
812         int run_queue = 1;
813         bool is_barrier = clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER;
814         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
815         struct mapped_device *md = tio->md;
816         struct request *rq = tio->orig;
817
818         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC && !is_barrier) {
819                 rq->errors = clone->errors;
820                 rq->resid_len = clone->resid_len;
821
822                 if (rq->sense)
823                         /*
824                          * We are using the sense buffer of the original
825                          * request.
826                          * So setting the length of the sense data is enough.
827                          */
828                         rq->sense_len = clone->sense_len;
829         }
830
831         free_rq_clone(clone);
832
833         if (unlikely(is_barrier)) {
834                 if (unlikely(error))
835                         store_barrier_error(md, error);
836                 run_queue = 0;
837         } else
838                 blk_end_request_all(rq, error);
839
840         rq_completed(md, rw, run_queue);
841 }
842
843 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
844 {
845         struct request *clone = rq->special;
846
847         rq->special = NULL;
848         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
849
850         free_rq_clone(clone);
851 }
852
853 /*
854  * Requeue the original request of a clone.
855  */
856 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
857 {
858         int rw = rq_data_dir(clone);
859         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
860         struct mapped_device *md = tio->md;
861         struct request *rq = tio->orig;
862         struct request_queue *q = rq->q;
863         unsigned long flags;
864
865         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
866                 /*
867                  * Barrier clones share an original request.
868                  * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
869                  * case.
870                  */
871                 dm_end_request(clone, DM_ENDIO_REQUEUE);
872                 return;
873         }
874
875         dm_unprep_request(rq);
876
877         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
878         if (elv_queue_empty(q))
879                 blk_plug_device(q);
880         blk_requeue_request(q, rq);
881         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
882
883         rq_completed(md, rw, 0);
884 }
885 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
886
887 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
888 {
889         blk_stop_queue(q);
890 }
891
892 static void stop_queue(struct request_queue *q)
893 {
894         unsigned long flags;
895
896         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
897         __stop_queue(q);
898         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
899 }
900
901 static void __start_queue(struct request_queue *q)
902 {
903         if (blk_queue_stopped(q))
904                 blk_start_queue(q);
905 }
906
907 static void start_queue(struct request_queue *q)
908 {
909         unsigned long flags;
910
911         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
912         __start_queue(q);
913         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
914 }
915
916 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
917 {
918         int r = error;
919         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
920         dm_request_endio_fn rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
921
922         if (mapped && rq_end_io)
923                 r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
924
925         if (r <= 0)
926                 /* The target wants to complete the I/O */
927                 dm_end_request(clone, r);
928         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
929                 /* The target will handle the I/O */
930                 return;
931         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
932                 /* The target wants to requeue the I/O */
933                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
934         else {
935                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
936                 BUG();
937         }
938 }
939
940 /*
941  * Request completion handler for request-based dm
942  */
943 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
944 {
945         bool mapped = true;
946         struct request *clone = rq->completion_data;
947         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
948
949         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
950                 mapped = false;
951
952         dm_done(clone, tio->error, mapped);
953 }
954
955 /*
956  * Complete the clone and the original request with the error status
957  * through softirq context.
958  */
959 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
960 {
961         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
962         struct request *rq = tio->orig;
963
964         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
965                 /*
966                  * Barrier clones share an original request.  So can't use
967                  * softirq_done with the original.
968                  * Pass the clone to dm_done() directly in this special case.
969                  * It is safe (even if clone->q->queue_lock is held here)
970                  * because there is no I/O dispatching during the completion
971                  * of barrier clone.
972                  */
973                 dm_done(clone, error, true);
974                 return;
975         }
976
977         tio->error = error;
978         rq->completion_data = clone;
979         blk_complete_request(rq);
980 }
981
982 /*
983  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
984  * through softirq context.
985  * Target's rq_end_io() function isn't called.
986  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
987  */
988 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
989 {
990         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
991         struct request *rq = tio->orig;
992
993         if (unlikely(clone->cmd_flags & REQ_HARDBARRIER)) {
994                 /*
995                  * Barrier clones share an original request.
996                  * Leave it to dm_end_request(), which handles this special
997                  * case.
998                  */
999                 BUG_ON(error > 0);
1000                 dm_end_request(clone, error);
1001                 return;
1002         }
1003
1004         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1005         dm_complete_request(clone, error);
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
1008
1009 /*
1010  * Called with the queue lock held
1011  */
1012 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1013 {
1014         /*
1015          * For just cleaning up the information of the queue in which
1016          * the clone was dispatched.
1017          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
1018          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
1019          */
1020         __blk_put_request(clone->q, clone);
1021
1022         /*
1023          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1024          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1025          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1026          *       of the stacking during the completion
1027          *     - the submission which requires queue lock may be done
1028          *       against this queue
1029          */
1030         dm_complete_request(clone, error);
1031 }
1032
1033 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
1034                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
1035 {
1036         sector_t offset = sector - ti->begin;
1037         sector_t len = ti->len - offset;
1038
1039         /*
1040          * Does the target need to split even further ?
1041          */
1042         if (ti->split_io) {
1043                 sector_t boundary;
1044                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
1045                            - offset;
1046                 if (len > boundary)
1047                         len = boundary;
1048         }
1049
1050         return len;
1051 }
1052
1053 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
1054                       struct dm_target_io *tio)
1055 {
1056         int r;
1057         sector_t sector;
1058         struct mapped_device *md;
1059
1060         clone->bi_end_io = clone_endio;
1061         clone->bi_private = tio;
1062
1063         /*
1064          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1065          * anything, the target has assumed ownership of
1066          * this io.
1067          */
1068         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1069         sector = clone->bi_sector;
1070         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
1071         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1072                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1073
1074                 trace_block_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1075                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1076
1077                 generic_make_request(clone);
1078         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1079                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1080                 md = tio->io->md;
1081                 dec_pending(tio->io, r);
1082                 /*
1083                  * Store bio_set for cleanup.
1084                  */
1085                 clone->bi_private = md->bs;
1086                 bio_put(clone);
1087                 free_tio(md, tio);
1088         } else if (r) {
1089                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1090                 BUG();
1091         }
1092 }
1093
1094 struct clone_info {
1095         struct mapped_device *md;
1096         struct dm_table *map;
1097         struct bio *bio;
1098         struct dm_io *io;
1099         sector_t sector;
1100         sector_t sector_count;
1101         unsigned short idx;
1102 };
1103
1104 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
1105 {
1106         struct bio_set *bs = bio->bi_private;
1107
1108         bio_free(bio, bs);
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
1113  */
1114 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
1115                               unsigned short idx, unsigned int offset,
1116                               unsigned int len, struct bio_set *bs)
1117 {
1118         struct bio *clone;
1119         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
1120
1121         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
1122         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1123         *clone->bi_io_vec = *bv;
1124
1125         clone->bi_sector = sector;
1126         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
1127         clone->bi_rw = bio->bi_rw & ~REQ_HARDBARRIER;
1128         clone->bi_vcnt = 1;
1129         clone->bi_size = to_bytes(len);
1130         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
1131         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
1132         clone->bi_flags |= 1 << BIO_CLONED;
1133
1134         if (bio_integrity(bio)) {
1135                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1136                 bio_integrity_trim(clone,
1137                                    bio_sector_offset(bio, idx, offset), len);
1138         }
1139
1140         return clone;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1145  */
1146 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
1147                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
1148                              unsigned int len, struct bio_set *bs)
1149 {
1150         struct bio *clone;
1151
1152         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
1153         __bio_clone(clone, bio);
1154         clone->bi_rw &= ~REQ_HARDBARRIER;
1155         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1156         clone->bi_sector = sector;
1157         clone->bi_idx = idx;
1158         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
1159         clone->bi_size = to_bytes(len);
1160         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
1161
1162         if (bio_integrity(bio)) {
1163                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO, bs);
1164
1165                 if (idx != bio->bi_idx || clone->bi_size < bio->bi_size)
1166                         bio_integrity_trim(clone,
1167                                            bio_sector_offset(bio, idx, 0), len);
1168         }
1169
1170         return clone;
1171 }
1172
1173 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1174                                       struct dm_target *ti)
1175 {
1176         struct dm_target_io *tio = mempool_alloc(ci->md->tio_pool, GFP_NOIO);
1177
1178         tio->io = ci->io;
1179         tio->ti = ti;
1180         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1181
1182         return tio;
1183 }
1184
1185 static void __flush_target(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1186                           unsigned request_nr)
1187 {
1188         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti);
1189         struct bio *clone;
1190
1191         tio->info.target_request_nr = request_nr;
1192
1193         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1194         __bio_clone(clone, ci->bio);
1195         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
1196
1197         __map_bio(ti, clone, tio);
1198 }
1199
1200 static int __clone_and_map_empty_barrier(struct clone_info *ci)
1201 {
1202         unsigned target_nr = 0, request_nr;
1203         struct dm_target *ti;
1204
1205         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1206                 for (request_nr = 0; request_nr < ti->num_flush_requests;
1207                      request_nr++)
1208                         __flush_target(ci, ti, request_nr);
1209
1210         ci->sector_count = 0;
1211
1212         return 0;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * Perform all io with a single clone.
1217  */
1218 static void __clone_and_map_simple(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1219 {
1220         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1221         struct dm_target_io *tio;
1222
1223         tio = alloc_tio(ci, ti);
1224         clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
1225                           bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
1226                           ci->md->bs);
1227         __map_bio(ti, clone, tio);
1228         ci->sector_count = 0;
1229 }
1230
1231 static int __clone_and_map_discard(struct clone_info *ci)
1232 {
1233         struct dm_target *ti;
1234         sector_t max;
1235
1236         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1237         if (!dm_target_is_valid(ti))
1238                 return -EIO;
1239
1240         /*
1241          * Even though the device advertised discard support,
1242          * reconfiguration might have changed that since the
1243          * check was performed.
1244          */
1245
1246         if (!ti->num_discard_requests)
1247                 return -EOPNOTSUPP;
1248
1249         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1250
1251         if (ci->sector_count > max)
1252                 /*
1253                  * FIXME: Handle a discard that spans two or more targets.
1254                  */
1255                 return -EOPNOTSUPP;
1256
1257         __clone_and_map_simple(ci, ti);
1258
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 static int __clone_and_map(struct clone_info *ci)
1263 {
1264         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
1265         struct dm_target *ti;
1266         sector_t len = 0, max;
1267         struct dm_target_io *tio;
1268
1269         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1270                 return __clone_and_map_empty_barrier(ci);
1271
1272         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1273                 return __clone_and_map_discard(ci);
1274
1275         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1276         if (!dm_target_is_valid(ti))
1277                 return -EIO;
1278
1279         max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1280
1281         if (ci->sector_count <= max) {
1282                 /*
1283                  * Optimise for the simple case where we can do all of
1284                  * the remaining io with a single clone.
1285                  */
1286                 __clone_and_map_simple(ci, ti);
1287
1288         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
1289                 /*
1290                  * There are some bvecs that don't span targets.
1291                  * Do as many of these as possible.
1292                  */
1293                 int i;
1294                 sector_t remaining = max;
1295                 sector_t bv_len;
1296
1297                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
1298                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
1299
1300                         if (bv_len > remaining)
1301                                 break;
1302
1303                         remaining -= bv_len;
1304                         len += bv_len;
1305                 }
1306
1307                 tio = alloc_tio(ci, ti);
1308                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
1309                                   ci->md->bs);
1310                 __map_bio(ti, clone, tio);
1311
1312                 ci->sector += len;
1313                 ci->sector_count -= len;
1314                 ci->idx = i;
1315
1316         } else {
1317                 /*
1318                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
1319                  */
1320                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
1321                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
1322                 unsigned int offset = 0;
1323
1324                 do {
1325                         if (offset) {
1326                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1327                                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1328                                         return -EIO;
1329
1330                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
1331                         }
1332
1333                         len = min(remaining, max);
1334
1335                         tio = alloc_tio(ci, ti);
1336                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
1337                                            bv->bv_offset + offset, len,
1338                                            ci->md->bs);
1339
1340                         __map_bio(ti, clone, tio);
1341
1342                         ci->sector += len;
1343                         ci->sector_count -= len;
1344                         offset += to_bytes(len);
1345                 } while (remaining -= len);
1346
1347                 ci->idx++;
1348         }
1349
1350         return 0;
1351 }
1352
1353 /*
1354  * Split the bio into several clones and submit it to targets.
1355  */
1356 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1357 {
1358         struct clone_info ci;
1359         int error = 0;
1360
1361         ci.map = dm_get_live_table(md);
1362         if (unlikely(!ci.map)) {
1363                 if (!(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER))
1364                         bio_io_error(bio);
1365                 else
1366                         if (!md->barrier_error)
1367                                 md->barrier_error = -EIO;
1368                 return;
1369         }
1370
1371         ci.md = md;
1372         ci.bio = bio;
1373         ci.io = alloc_io(md);
1374         ci.io->error = 0;
1375         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1376         ci.io->bio = bio;
1377         ci.io->md = md;
1378         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1379         ci.sector = bio->bi_sector;
1380         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1381         if (unlikely(bio_empty_barrier(bio)))
1382                 ci.sector_count = 1;
1383         ci.idx = bio->bi_idx;
1384
1385         start_io_acct(ci.io);
1386         while (ci.sector_count && !error)
1387                 error = __clone_and_map(&ci);
1388
1389         /* drop the extra reference count */
1390         dec_pending(ci.io, error);
1391         dm_table_put(ci.map);
1392 }
1393 /*-----------------------------------------------------------------
1394  * CRUD END
1395  *---------------------------------------------------------------*/
1396
1397 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1398                          struct bvec_merge_data *bvm,
1399                          struct bio_vec *biovec)
1400 {
1401         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1402         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1403         struct dm_target *ti;
1404         sector_t max_sectors;
1405         int max_size = 0;
1406
1407         if (unlikely(!map))
1408                 goto out;
1409
1410         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1411         if (!dm_target_is_valid(ti))
1412                 goto out_table;
1413
1414         /*
1415          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1416          */
1417         max_sectors = min(max_io_len(md, bvm->bi_sector, ti),
1418                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1419         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1420         if (max_size < 0)
1421                 max_size = 0;
1422
1423         /*
1424          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1425          * it can accept at this offset
1426          * max is precomputed maximal io size
1427          */
1428         if (max_size && ti->type->merge)
1429                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1430         /*
1431          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1432          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1433          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1434          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1435          * just one page.
1436          */
1437         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1438
1439                 max_size = 0;
1440
1441 out_table:
1442         dm_table_put(map);
1443
1444 out:
1445         /*
1446          * Always allow an entire first page
1447          */
1448         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1449                 max_size = biovec->bv_len;
1450
1451         return max_size;
1452 }
1453
1454 /*
1455  * The request function that just remaps the bio built up by
1456  * dm_merge_bvec.
1457  */
1458 static int _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1459 {
1460         int rw = bio_data_dir(bio);
1461         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1462         int cpu;
1463
1464         down_read(&md->io_lock);
1465
1466         cpu = part_stat_lock();
1467         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1468         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1469         part_stat_unlock();
1470
1471         /*
1472          * If we're suspended or the thread is processing barriers
1473          * we have to queue this io for later.
1474          */
1475         if (unlikely(test_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags)) ||
1476             unlikely(bio->bi_rw & REQ_HARDBARRIER)) {
1477                 up_read(&md->io_lock);
1478
1479                 if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) &&
1480                     bio_rw(bio) == READA) {
1481                         bio_io_error(bio);
1482                         return 0;
1483                 }
1484
1485                 queue_io(md, bio);
1486
1487                 return 0;
1488         }
1489
1490         __split_and_process_bio(md, bio);
1491         up_read(&md->io_lock);
1492         return 0;
1493 }
1494
1495 static int dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1496 {
1497         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1498
1499         return md->saved_make_request_fn(q, bio); /* call __make_request() */
1500 }
1501
1502 static int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1503 {
1504         return blk_queue_stackable(md->queue);
1505 }
1506
1507 static int dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1508 {
1509         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1510
1511         if (dm_request_based(md))
1512                 return dm_make_request(q, bio);
1513
1514         return _dm_request(q, bio);
1515 }
1516
1517 static bool dm_rq_is_flush_request(struct request *rq)
1518 {
1519         if (rq->cmd_flags & REQ_FLUSH)
1520                 return true;
1521         else
1522                 return false;
1523 }
1524
1525 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1526 {
1527         int r;
1528
1529         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1530                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1531
1532         rq->start_time = jiffies;
1533         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1534         if (r)
1535                 dm_complete_request(rq, r);
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1538
1539 static void dm_rq_bio_destructor(struct bio *bio)
1540 {
1541         struct dm_rq_clone_bio_info *info = bio->bi_private;
1542         struct mapped_device *md = info->tio->md;
1543
1544         free_bio_info(info);
1545         bio_free(bio, md->bs);
1546 }
1547
1548 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1549                                  void *data)
1550 {
1551         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1552         struct mapped_device *md = tio->md;
1553         struct dm_rq_clone_bio_info *info = alloc_bio_info(md);
1554
1555         if (!info)
1556                 return -ENOMEM;
1557
1558         info->orig = bio_orig;
1559         info->tio = tio;
1560         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1561         bio->bi_private = info;
1562         bio->bi_destructor = dm_rq_bio_destructor;
1563
1564         return 0;
1565 }
1566
1567 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1568                        struct dm_rq_target_io *tio)
1569 {
1570         int r;
1571
1572         if (dm_rq_is_flush_request(rq)) {
1573                 blk_rq_init(NULL, clone);
1574                 clone->cmd_type = REQ_TYPE_FS;
1575                 clone->cmd_flags |= (REQ_HARDBARRIER | WRITE);
1576         } else {
1577                 r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1578                                       dm_rq_bio_constructor, tio);
1579                 if (r)
1580                         return r;
1581
1582                 clone->cmd = rq->cmd;
1583                 clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1584                 clone->sense = rq->sense;
1585                 clone->buffer = rq->buffer;
1586         }
1587
1588         clone->end_io = end_clone_request;
1589         clone->end_io_data = tio;
1590
1591         return 0;
1592 }
1593
1594 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1595                                 gfp_t gfp_mask)
1596 {
1597         struct request *clone;
1598         struct dm_rq_target_io *tio;
1599
1600         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1601         if (!tio)
1602                 return NULL;
1603
1604         tio->md = md;
1605         tio->ti = NULL;
1606         tio->orig = rq;
1607         tio->error = 0;
1608         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1609
1610         clone = &tio->clone;
1611         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1612                 /* -ENOMEM */
1613                 free_rq_tio(tio);
1614                 return NULL;
1615         }
1616
1617         return clone;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Called with the queue lock held.
1622  */
1623 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1624 {
1625         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1626         struct request *clone;
1627
1628         if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq)))
1629                 return BLKPREP_OK;
1630
1631         if (unlikely(rq->special)) {
1632                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1633                 return BLKPREP_KILL;
1634         }
1635
1636         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1637         if (!clone)
1638                 return BLKPREP_DEFER;
1639
1640         rq->special = clone;
1641         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1642
1643         return BLKPREP_OK;
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Returns:
1648  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1649  * !0 : the request has been requeued
1650  */
1651 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1652                        struct mapped_device *md)
1653 {
1654         int r, requeued = 0;
1655         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1656
1657         /*
1658          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1659          * We can't rely on the reference count by device opener,
1660          * because the device may be closed during the request completion
1661          * when all bios are completed.
1662          * See the comment in rq_completed() too.
1663          */
1664         dm_get(md);
1665
1666         tio->ti = ti;
1667         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1668         switch (r) {
1669         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1670                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1671                 break;
1672         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1673                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1674                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1675                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1676                 dm_dispatch_request(clone);
1677                 break;
1678         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1679                 /* The target wants to requeue the I/O */
1680                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1681                 requeued = 1;
1682                 break;
1683         default:
1684                 if (r > 0) {
1685                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1686                         BUG();
1687                 }
1688
1689                 /* The target wants to complete the I/O */
1690                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1691                 break;
1692         }
1693
1694         return requeued;
1695 }
1696
1697 /*
1698  * q->request_fn for request-based dm.
1699  * Called with the queue lock held.
1700  */
1701 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1702 {
1703         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1704         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1705         struct dm_target *ti;
1706         struct request *rq, *clone;
1707
1708         /*
1709          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1710          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1711          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1712          * dm_suspend().
1713          */
1714         while (!blk_queue_plugged(q) && !blk_queue_stopped(q)) {
1715                 rq = blk_peek_request(q);
1716                 if (!rq)
1717                         goto plug_and_out;
1718
1719                 if (unlikely(dm_rq_is_flush_request(rq))) {
1720                         BUG_ON(md->flush_request);
1721                         md->flush_request = rq;
1722                         blk_start_request(rq);
1723                         queue_work(md->wq, &md->barrier_work);
1724                         goto out;
1725                 }
1726
1727                 ti = dm_table_find_target(map, blk_rq_pos(rq));
1728                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1729                         goto plug_and_out;
1730
1731                 blk_start_request(rq);
1732                 clone = rq->special;
1733                 atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1734
1735                 spin_unlock(q->queue_lock);
1736                 if (map_request(ti, clone, md))
1737                         goto requeued;
1738
1739                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1740         }
1741
1742         goto out;
1743
1744 requeued:
1745         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1746
1747 plug_and_out:
1748         if (!elv_queue_empty(q))
1749                 /* Some requests still remain, retry later */
1750                 blk_plug_device(q);
1751
1752 out:
1753         dm_table_put(map);
1754
1755         return;
1756 }
1757
1758 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1759 {
1760         return blk_lld_busy(q);
1761 }
1762 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1763
1764 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1765 {
1766         int r;
1767         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1768         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1769
1770         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1771                 r = 1;
1772         else
1773                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1774
1775         dm_table_put(map);
1776
1777         return r;
1778 }
1779
1780 static void dm_unplug_all(struct request_queue *q)
1781 {
1782         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1783         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
1784
1785         if (map) {
1786                 if (dm_request_based(md))
1787                         generic_unplug_device(q);
1788
1789                 dm_table_unplug_all(map);
1790                 dm_table_put(map);
1791         }
1792 }
1793
1794 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1795 {
1796         int r = bdi_bits;
1797         struct mapped_device *md = congested_data;
1798         struct dm_table *map;
1799
1800         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1801                 map = dm_get_live_table(md);
1802                 if (map) {
1803                         /*
1804                          * Request-based dm cares about only own queue for
1805                          * the query about congestion status of request_queue
1806                          */
1807                         if (dm_request_based(md))
1808                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1809                                     bdi_bits;
1810                         else
1811                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1812
1813                         dm_table_put(map);
1814                 }
1815         }
1816
1817         return r;
1818 }
1819
1820 /*-----------------------------------------------------------------
1821  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1822  *---------------------------------------------------------------*/
1823 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
1824
1825 static void free_minor(int minor)
1826 {
1827         spin_lock(&_minor_lock);
1828         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1829         spin_unlock(&_minor_lock);
1830 }
1831
1832 /*
1833  * See if the device with a specific minor # is free.
1834  */
1835 static int specific_minor(int minor)
1836 {
1837         int r, m;
1838
1839         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1840                 return -EINVAL;
1841
1842         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1843         if (!r)
1844                 return -ENOMEM;
1845
1846         spin_lock(&_minor_lock);
1847
1848         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
1849                 r = -EBUSY;
1850                 goto out;
1851         }
1852
1853         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
1854         if (r)
1855                 goto out;
1856
1857         if (m != minor) {
1858                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1859                 r = -EBUSY;
1860                 goto out;
1861         }
1862
1863 out:
1864         spin_unlock(&_minor_lock);
1865         return r;
1866 }
1867
1868 static int next_free_minor(int *minor)
1869 {
1870         int r, m;
1871
1872         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
1873         if (!r)
1874                 return -ENOMEM;
1875
1876         spin_lock(&_minor_lock);
1877
1878         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
1879         if (r)
1880                 goto out;
1881
1882         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
1883                 idr_remove(&_minor_idr, m);
1884                 r = -ENOSPC;
1885                 goto out;
1886         }
1887
1888         *minor = m;
1889
1890 out:
1891         spin_unlock(&_minor_lock);
1892         return r;
1893 }
1894
1895 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1896
1897 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1898 static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work);
1899
1900 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1901 {
1902         /*
1903          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1904          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1905          * The type is decided at the first table loading time.
1906          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1907          * for request stacking support until then.
1908          *
1909          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1910          */
1911         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1912
1913         md->queue->queuedata = md;
1914         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1915         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1916         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1917         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1918         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
1919         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1920 }
1921
1922 /*
1923  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1924  */
1925 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1926 {
1927         int r;
1928         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1929         void *old_md;
1930
1931         if (!md) {
1932                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1933                 return NULL;
1934         }
1935
1936         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1937                 goto bad_module_get;
1938
1939         /* get a minor number for the dev */
1940         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1941                 r = next_free_minor(&minor);
1942         else
1943                 r = specific_minor(minor);
1944         if (r < 0)
1945                 goto bad_minor;
1946
1947         md->type = DM_TYPE_NONE;
1948         init_rwsem(&md->io_lock);
1949         mutex_init(&md->suspend_lock);
1950         mutex_init(&md->type_lock);
1951         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1952         spin_lock_init(&md->barrier_error_lock);
1953         rwlock_init(&md->map_lock);
1954         atomic_set(&md->holders, 1);
1955         atomic_set(&md->open_count, 0);
1956         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1957         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1958         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1959         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1960
1961         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1962         if (!md->queue)
1963                 goto bad_queue;
1964
1965         dm_init_md_queue(md);
1966
1967         md->disk = alloc_disk(1);
1968         if (!md->disk)
1969                 goto bad_disk;
1970
1971         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1972         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1973         init_waitqueue_head(&md->wait);
1974         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1975         INIT_WORK(&md->barrier_work, dm_rq_barrier_work);
1976         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1977
1978         md->disk->major = _major;
1979         md->disk->first_minor = minor;
1980         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1981         md->disk->queue = md->queue;
1982         md->disk->private_data = md;
1983         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1984         add_disk(md->disk);
1985         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1986
1987         md->wq = create_singlethread_workqueue("kdmflush");
1988         if (!md->wq)
1989                 goto bad_thread;
1990
1991         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1992         if (!md->bdev)
1993                 goto bad_bdev;
1994
1995         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1996         spin_lock(&_minor_lock);
1997         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1998         spin_unlock(&_minor_lock);
1999
2000         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2001
2002         return md;
2003
2004 bad_bdev:
2005         destroy_workqueue(md->wq);
2006 bad_thread:
2007         del_gendisk(md->disk);
2008         put_disk(md->disk);
2009 bad_disk:
2010         blk_cleanup_queue(md->queue);
2011 bad_queue:
2012         free_minor(minor);
2013 bad_minor:
2014         module_put(THIS_MODULE);
2015 bad_module_get:
2016         kfree(md);
2017         return NULL;
2018 }
2019
2020 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2021
2022 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2023 {
2024         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2025
2026         unlock_fs(md);
2027         bdput(md->bdev);
2028         destroy_workqueue(md->wq);
2029         if (md->tio_pool)
2030                 mempool_destroy(md->tio_pool);
2031         if (md->io_pool)
2032                 mempool_destroy(md->io_pool);
2033         if (md->bs)
2034                 bioset_free(md->bs);
2035         blk_integrity_unregister(md->disk);
2036         del_gendisk(md->disk);
2037         free_minor(minor);
2038
2039         spin_lock(&_minor_lock);
2040         md->disk->private_data = NULL;
2041         spin_unlock(&_minor_lock);
2042
2043         put_disk(md->disk);
2044         blk_cleanup_queue(md->queue);
2045         module_put(THIS_MODULE);
2046         kfree(md);
2047 }
2048
2049 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2050 {
2051         struct dm_md_mempools *p;
2052
2053         if (md->io_pool && md->tio_pool && md->bs)
2054                 /* the md already has necessary mempools */
2055                 goto out;
2056
2057         p = dm_table_get_md_mempools(t);
2058         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->tio_pool || md->bs);
2059
2060         md->io_pool = p->io_pool;
2061         p->io_pool = NULL;
2062         md->tio_pool = p->tio_pool;
2063         p->tio_pool = NULL;
2064         md->bs = p->bs;
2065         p->bs = NULL;
2066
2067 out:
2068         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2069         dm_table_free_md_mempools(t);
2070 }
2071
2072 /*
2073  * Bind a table to the device.
2074  */
2075 static void event_callback(void *context)
2076 {
2077         unsigned long flags;
2078         LIST_HEAD(uevents);
2079         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2080
2081         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2082         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2083         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2084
2085         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2086
2087         atomic_inc(&md->event_nr);
2088         wake_up(&md->eventq);
2089 }
2090
2091 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2092 {
2093         set_capacity(md->disk, size);
2094
2095         mutex_lock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
2096         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2097         mutex_unlock(&md->bdev->bd_inode->i_mutex);
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Returns old map, which caller must destroy.
2102  */
2103 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2104                                struct queue_limits *limits)
2105 {
2106         struct dm_table *old_map;
2107         struct request_queue *q = md->queue;
2108         sector_t size;
2109         unsigned long flags;
2110
2111         size = dm_table_get_size(t);
2112
2113         /*
2114          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2115          */
2116         if (size != get_capacity(md->disk))
2117                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2118
2119         __set_size(md, size);
2120
2121         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2122
2123         /*
2124          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2125          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2126          * I/O mapping before resume.
2127          * This must be done before setting the queue restrictions,
2128          * because request-based dm may be run just after the setting.
2129          */
2130         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2131                 stop_queue(q);
2132
2133         __bind_mempools(md, t);
2134
2135         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2136         old_map = md->map;
2137         md->map = t;
2138         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2139         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2140
2141         return old_map;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Returns unbound table for the caller to free.
2146  */
2147 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2148 {
2149         struct dm_table *map = md->map;
2150         unsigned long flags;
2151
2152         if (!map)
2153                 return NULL;
2154
2155         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2156         write_lock_irqsave(&md->map_lock, flags);
2157         md->map = NULL;
2158         write_unlock_irqrestore(&md->map_lock, flags);
2159
2160         return map;
2161 }
2162
2163 /*
2164  * Constructor for a new device.
2165  */
2166 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2167 {
2168         struct mapped_device *md;
2169
2170         md = alloc_dev(minor);
2171         if (!md)
2172                 return -ENXIO;
2173
2174         dm_sysfs_init(md);
2175
2176         *result = md;
2177         return 0;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Functions to manage md->type.
2182  * All are required to hold md->type_lock.
2183  */
2184 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2185 {
2186         mutex_lock(&md->type_lock);
2187 }
2188
2189 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2190 {
2191         mutex_unlock(&md->type_lock);
2192 }
2193
2194 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2195 {
2196         md->type = type;
2197 }
2198
2199 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2200 {
2201         return md->type;
2202 }
2203
2204 /*
2205  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2206  */
2207 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2208 {
2209         struct request_queue *q = NULL;
2210
2211         if (md->queue->elevator)
2212                 return 1;
2213
2214         /* Fully initialize the queue */
2215         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2216         if (!q)
2217                 return 0;
2218
2219         md->queue = q;
2220         md->saved_make_request_fn = md->queue->make_request_fn;
2221         dm_init_md_queue(md);
2222         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2223         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2224         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2225         blk_queue_ordered(md->queue, QUEUE_ORDERED_DRAIN_FLUSH);
2226
2227         elv_register_queue(md->queue);
2228
2229         return 1;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Setup the DM device's queue based on md's type
2234  */
2235 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2236 {
2237         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2238             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2239                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2240                 return -EINVAL;
2241         }
2242
2243         return 0;
2244 }
2245
2246 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2247 {
2248         struct mapped_device *md;
2249         unsigned minor = MINOR(dev);
2250
2251         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2252                 return NULL;
2253
2254         spin_lock(&_minor_lock);
2255
2256         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2257         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2258                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2259                    dm_deleting_md(md) ||
2260                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2261                 md = NULL;
2262                 goto out;
2263         }
2264
2265 out:
2266         spin_unlock(&_minor_lock);
2267
2268         return md;
2269 }
2270
2271 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2272 {
2273         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2274
2275         if (md)
2276                 dm_get(md);
2277
2278         return md;
2279 }
2280
2281 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2282 {
2283         return md->interface_ptr;
2284 }
2285
2286 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2287 {
2288         md->interface_ptr = ptr;
2289 }
2290
2291 void dm_get(struct mapped_device *md)
2292 {
2293         atomic_inc(&md->holders);
2294         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2295 }
2296
2297 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2298 {
2299         return md->name;
2300 }
2301 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2302
2303 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2304 {
2305         struct dm_table *map;
2306
2307         might_sleep();
2308
2309         spin_lock(&_minor_lock);
2310         map = dm_get_live_table(md);
2311         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2312         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2313         spin_unlock(&_minor_lock);
2314
2315         if (!dm_suspended_md(md)) {
2316                 dm_table_presuspend_targets(map);
2317                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2318         }
2319
2320         /*
2321          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2322          * for example.  Wait for all references to disappear.
2323          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2324          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2325          */
2326         if (wait)
2327                 while (atomic_read(&md->holders))
2328                         msleep(1);
2329         else if (atomic_read(&md->holders))
2330                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2331                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2332
2333         dm_sysfs_exit(md);
2334         dm_table_put(map);
2335         dm_table_destroy(__unbind(md));
2336         free_dev(md);
2337 }
2338
2339 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2340 {
2341         __dm_destroy(md, true);
2342 }
2343
2344 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2345 {
2346         __dm_destroy(md, false);
2347 }
2348
2349 void dm_put(struct mapped_device *md)
2350 {
2351         atomic_dec(&md->holders);
2352 }
2353 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2354
2355 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2356 {
2357         int r = 0;
2358         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2359
2360         dm_unplug_all(md->queue);
2361
2362         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2363
2364         while (1) {
2365                 set_current_state(interruptible);
2366
2367                 smp_mb();
2368                 if (!md_in_flight(md))
2369                         break;
2370
2371                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2372                     signal_pending(current)) {
2373                         r = -EINTR;
2374                         break;
2375                 }
2376
2377                 io_schedule();
2378         }
2379         set_current_state(TASK_RUNNING);
2380
2381         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2382
2383         return r;
2384 }
2385
2386 static void dm_flush(struct mapped_device *md)
2387 {
2388         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2389
2390         bio_init(&md->barrier_bio);
2391         md->barrier_bio.bi_bdev = md->bdev;
2392         md->barrier_bio.bi_rw = WRITE_BARRIER;
2393         __split_and_process_bio(md, &md->barrier_bio);
2394
2395         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2396 }
2397
2398 static void process_barrier(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
2399 {
2400         md->barrier_error = 0;
2401
2402         dm_flush(md);
2403
2404         if (!bio_empty_barrier(bio)) {
2405                 __split_and_process_bio(md, bio);
2406                 /*
2407                  * If the request isn't supported, don't waste time with
2408                  * the second flush.
2409                  */
2410                 if (md->barrier_error != -EOPNOTSUPP)
2411                         dm_flush(md);
2412         }
2413
2414         if (md->barrier_error != DM_ENDIO_REQUEUE)
2415                 bio_endio(bio, md->barrier_error);
2416         else {
2417                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2418                 bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
2419                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2420         }
2421 }
2422
2423 /*
2424  * Process the deferred bios
2425  */
2426 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2427 {
2428         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2429                                                 work);
2430         struct bio *c;
2431
2432         down_write(&md->io_lock);
2433
2434         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2435                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2436                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2437                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2438
2439                 if (!c) {
2440                         clear_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2441                         break;
2442                 }
2443
2444                 up_write(&md->io_lock);
2445
2446                 if (dm_request_based(md))
2447                         generic_make_request(c);
2448                 else {
2449                         if (c->bi_rw & REQ_HARDBARRIER)
2450                                 process_barrier(md, c);
2451                         else
2452                                 __split_and_process_bio(md, c);
2453                 }
2454
2455                 down_write(&md->io_lock);
2456         }
2457
2458         up_write(&md->io_lock);
2459 }
2460
2461 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2464         smp_mb__after_clear_bit();
2465         queue_work(md->wq, &md->work);
2466 }
2467
2468 static void dm_rq_set_target_request_nr(struct request *clone, unsigned request_nr)
2469 {
2470         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
2471
2472         tio->info.target_request_nr = request_nr;
2473 }
2474
2475 /* Issue barrier requests to targets and wait for their completion. */
2476 static int dm_rq_barrier(struct mapped_device *md)
2477 {
2478         int i, j;
2479         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md);
2480         unsigned num_targets = dm_table_get_num_targets(map);
2481         struct dm_target *ti;
2482         struct request *clone;
2483
2484         md->barrier_error = 0;
2485
2486         for (i = 0; i < num_targets; i++) {
2487                 ti = dm_table_get_target(map, i);
2488                 for (j = 0; j < ti->num_flush_requests; j++) {
2489                         clone = clone_rq(md->flush_request, md, GFP_NOIO);
2490                         dm_rq_set_target_request_nr(clone, j);
2491                         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
2492                         map_request(ti, clone, md);
2493                 }
2494         }
2495
2496         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2497         dm_table_put(map);
2498
2499         return md->barrier_error;
2500 }
2501
2502 static void dm_rq_barrier_work(struct work_struct *work)
2503 {
2504         int error;
2505         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2506                                                 barrier_work);
2507         struct request_queue *q = md->queue;
2508         struct request *rq;
2509         unsigned long flags;
2510
2511         /*
2512          * Hold the md reference here and leave it at the last part so that
2513          * the md can't be deleted by device opener when the barrier request
2514          * completes.
2515          */
2516         dm_get(md);
2517
2518         error = dm_rq_barrier(md);
2519
2520         rq = md->flush_request;
2521         md->flush_request = NULL;
2522
2523         if (error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
2524                 spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
2525                 blk_requeue_request(q, rq);
2526                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
2527         } else
2528                 blk_end_request_all(rq, error);
2529
2530         blk_run_queue(q);
2531
2532         dm_put(md);
2533 }
2534
2535 /*
2536  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2537  */
2538 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2539 {
2540         struct dm_table *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2541         struct queue_limits limits;
2542         int r;
2543
2544         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2545
2546         /* device must be suspended */
2547         if (!dm_suspended_md(md))
2548                 goto out;
2549
2550         r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2551         if (r) {
2552                 map = ERR_PTR(r);
2553                 goto out;
2554         }
2555
2556         map = __bind(md, table, &limits);
2557
2558 out:
2559         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2560         return map;
2561 }
2562
2563 /*
2564  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2565  * device.
2566  */
2567 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2568 {
2569         int r;
2570
2571         WARN_ON(md->frozen_sb);
2572
2573         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2574         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2575                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2576                 md->frozen_sb = NULL;
2577                 return r;
2578         }
2579
2580         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2581
2582         return 0;
2583 }
2584
2585 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2586 {
2587         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2588                 return;
2589
2590         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2591         md->frozen_sb = NULL;
2592         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2593 }
2594
2595 /*
2596  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2597  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2598  * the background.  Before the table can be swapped with
2599  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2600  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2601  */
2602 /*
2603  * Suspend mechanism in request-based dm.
2604  *
2605  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2606  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2607  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2608  *
2609  * To abort suspend, start the request_queue.
2610  */
2611 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2612 {
2613         struct dm_table *map = NULL;
2614         int r = 0;
2615         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2616         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2617
2618         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2619
2620         if (dm_suspended_md(md)) {
2621                 r = -EINVAL;
2622                 goto out_unlock;
2623         }
2624
2625         map = dm_get_live_table(md);
2626
2627         /*
2628          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2629          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2630          */
2631         if (noflush)
2632                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2633
2634         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2635         dm_table_presuspend_targets(map);
2636
2637         /*
2638          * Flush I/O to the device.
2639          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2640          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2641          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2642          */
2643         if (!noflush && do_lockfs) {
2644                 r = lock_fs(md);
2645                 if (r)
2646                         goto out;
2647         }
2648
2649         /*
2650          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2651          * to target drivers i.e. no one may be executing
2652          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2653          * dm_wq_work.
2654          *
2655          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2656          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2657          * __split_and_process_bio from dm_request, we set
2658          * DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD.
2659          *
2660          * To quiesce the thread (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND
2661          * and call flush_workqueue(md->wq). flush_workqueue will wait until
2662          * dm_wq_work exits and DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND will prevent any
2663          * further calls to __split_and_process_bio from dm_wq_work.
2664          */
2665         down_write(&md->io_lock);
2666         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2667         set_bit(DMF_QUEUE_IO_TO_THREAD, &md->flags);
2668         up_write(&md->io_lock);
2669
2670         /*
2671          * Request-based dm uses md->wq for barrier (dm_rq_barrier_work) which
2672          * can be kicked until md->queue is stopped.  So stop md->queue before
2673          * flushing md->wq.
2674          */
2675         if (dm_request_based(md))
2676                 stop_queue(md->queue);
2677
2678         flush_workqueue(md->wq);
2679
2680         /*
2681          * At this point no more requests are entering target request routines.
2682          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2683          * to finish.
2684          */
2685         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2686
2687         down_write(&md->io_lock);
2688         if (noflush)
2689                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2690         up_write(&md->io_lock);
2691
2692         /* were we interrupted ? */
2693         if (r < 0) {
2694                 dm_queue_flush(md);
2695
2696                 if (dm_request_based(md))
2697                         start_queue(md->queue);
2698
2699                 unlock_fs(md);
2700                 goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2701         }
2702
2703         /*
2704          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2705          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2706          * requests are being added to md->deferred list.
2707          */
2708
2709         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2710
2711         dm_table_postsuspend_targets(map);
2712
2713 out:
2714         dm_table_put(map);
2715
2716 out_unlock:
2717         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2718         return r;
2719 }
2720
2721 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2722 {
2723         int r = -EINVAL;
2724         struct dm_table *map = NULL;
2725
2726         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2727         if (!dm_suspended_md(md))
2728                 goto out;
2729
2730         map = dm_get_live_table(md);
2731         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2732                 goto out;
2733
2734         r = dm_table_resume_targets(map);
2735         if (r)
2736                 goto out;
2737
2738         dm_queue_flush(md);
2739
2740         /*
2741          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2742          * so that mapping of targets can work correctly.
2743          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2744          */
2745         if (dm_request_based(md))
2746                 start_queue(md->queue);
2747
2748         unlock_fs(md);
2749
2750         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2751
2752         dm_table_unplug_all(map);
2753         r = 0;
2754 out:
2755         dm_table_put(map);
2756         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2757
2758         return r;
2759 }
2760
2761 /*-----------------------------------------------------------------
2762  * Event notification.
2763  *---------------------------------------------------------------*/
2764 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2765                        unsigned cookie)
2766 {
2767         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2768         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2769
2770         if (!cookie)
2771                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2772         else {
2773                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2774                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2775                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2776                                           action, envp);
2777         }
2778 }
2779
2780 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2781 {
2782         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2783 }
2784
2785 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2786 {
2787         return atomic_read(&md->event_nr);
2788 }
2789
2790 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2791 {
2792         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2793                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2794 }
2795
2796 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2797 {
2798         unsigned long flags;
2799
2800         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2801         list_add(elist, &md->uevent_list);
2802         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2803 }
2804
2805 /*
2806  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2807  * count on 'md'.
2808  */
2809 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2810 {
2811         return md->disk;
2812 }
2813
2814 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2815 {
2816         return &md->kobj;
2817 }
2818
2819 /*
2820  * struct mapped_device should not be exported outside of dm.c
2821  * so use this check to verify that kobj is part of md structure
2822  */
2823 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2824 {
2825         struct mapped_device *md;
2826
2827         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj);
2828         if (&md->kobj != kobj)
2829                 return NULL;
2830
2831         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2832             dm_deleting_md(md))
2833                 return NULL;
2834
2835         dm_get(md);
2836         return md;
2837 }
2838
2839 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2840 {
2841         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2842 }
2843
2844 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2845 {
2846         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2847 }
2848 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2849
2850 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2851 {
2852         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2853 }
2854 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2855
2856 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type)
2857 {
2858         struct dm_md_mempools *pools = kmalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2859
2860         if (!pools)
2861                 return NULL;
2862
2863         pools->io_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2864                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache) :
2865                          mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_bio_info_cache);
2866         if (!pools->io_pool)
2867                 goto free_pools_and_out;
2868
2869         pools->tio_pool = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2870                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache) :
2871                           mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _rq_tio_cache);
2872         if (!pools->tio_pool)
2873                 goto free_io_pool_and_out;
2874
2875         pools->bs = (type == DM_TYPE_BIO_BASED) ?
2876                     bioset_create(16, 0) : bioset_create(MIN_IOS, 0);
2877         if (!pools->bs)
2878                 goto free_tio_pool_and_out;
2879
2880         return pools;
2881
2882 free_tio_pool_and_out:
2883         mempool_destroy(pools->tio_pool);
2884
2885 free_io_pool_and_out:
2886         mempool_destroy(pools->io_pool);
2887
2888 free_pools_and_out:
2889         kfree(pools);
2890
2891         return NULL;
2892 }
2893
2894 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2895 {
2896         if (!pools)
2897                 return;
2898
2899         if (pools->io_pool)
2900                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2901
2902         if (pools->tio_pool)
2903                 mempool_destroy(pools->tio_pool);
2904
2905         if (pools->bs)
2906                 bioset_free(pools->bs);
2907
2908         kfree(pools);
2909 }
2910
2911 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2912         .open = dm_blk_open,
2913         .release = dm_blk_close,
2914         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2915         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2916         .owner = THIS_MODULE
2917 };
2918
2919 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
2920
2921 /*
2922  * module hooks
2923  */
2924 module_init(dm_init);
2925 module_exit(dm_exit);
2926
2927 module_param(major, uint, 0);
2928 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2929 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2930 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2931 MODULE_LICENSE("GPL");