Merge tag 'mfd-fixes-3.17' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lee/mfd
[cascardo/linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22
23 #include <trace/events/block.h>
24
25 #define DM_MSG_PREFIX "core"
26
27 #ifdef CONFIG_PRINTK
28 /*
29  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
30  */
31 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
32                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
33                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
34 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
35 #endif
36
37 /*
38  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
39  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
40  */
41 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
42 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
43
44 static const char *_name = DM_NAME;
45
46 static unsigned int major = 0;
47 static unsigned int _major = 0;
48
49 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
50
51 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
52
53 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
54
55 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
56
57 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
58
59 /*
60  * For bio-based dm.
61  * One of these is allocated per bio.
62  */
63 struct dm_io {
64         struct mapped_device *md;
65         int error;
66         atomic_t io_count;
67         struct bio *bio;
68         unsigned long start_time;
69         spinlock_t endio_lock;
70         struct dm_stats_aux stats_aux;
71 };
72
73 /*
74  * For request-based dm.
75  * One of these is allocated per request.
76  */
77 struct dm_rq_target_io {
78         struct mapped_device *md;
79         struct dm_target *ti;
80         struct request *orig, clone;
81         int error;
82         union map_info info;
83 };
84
85 /*
86  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
87  * structs.
88  *
89  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
90  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
91  * struct.
92  */
93 struct dm_rq_clone_bio_info {
94         struct bio *orig;
95         struct dm_rq_target_io *tio;
96         struct bio clone;
97 };
98
99 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
100 {
101         if (rq && rq->end_io_data)
102                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
103         return NULL;
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
106
107 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
108
109 /*
110  * Bits for the md->flags field.
111  */
112 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
113 #define DMF_SUSPENDED 1
114 #define DMF_FROZEN 2
115 #define DMF_FREEING 3
116 #define DMF_DELETING 4
117 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
118 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
119 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 7
120
121 /*
122  * A dummy definition to make RCU happy.
123  * struct dm_table should never be dereferenced in this file.
124  */
125 struct dm_table {
126         int undefined__;
127 };
128
129 /*
130  * Work processed by per-device workqueue.
131  */
132 struct mapped_device {
133         struct srcu_struct io_barrier;
134         struct mutex suspend_lock;
135         atomic_t holders;
136         atomic_t open_count;
137
138         /*
139          * The current mapping.
140          * Use dm_get_live_table{_fast} or take suspend_lock for
141          * dereference.
142          */
143         struct dm_table *map;
144
145         unsigned long flags;
146
147         struct request_queue *queue;
148         unsigned type;
149         /* Protect queue and type against concurrent access. */
150         struct mutex type_lock;
151
152         struct target_type *immutable_target_type;
153
154         struct gendisk *disk;
155         char name[16];
156
157         void *interface_ptr;
158
159         /*
160          * A list of ios that arrived while we were suspended.
161          */
162         atomic_t pending[2];
163         wait_queue_head_t wait;
164         struct work_struct work;
165         struct bio_list deferred;
166         spinlock_t deferred_lock;
167
168         /*
169          * Processing queue (flush)
170          */
171         struct workqueue_struct *wq;
172
173         /*
174          * io objects are allocated from here.
175          */
176         mempool_t *io_pool;
177
178         struct bio_set *bs;
179
180         /*
181          * Event handling.
182          */
183         atomic_t event_nr;
184         wait_queue_head_t eventq;
185         atomic_t uevent_seq;
186         struct list_head uevent_list;
187         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
188
189         /*
190          * freeze/thaw support require holding onto a super block
191          */
192         struct super_block *frozen_sb;
193         struct block_device *bdev;
194
195         /* forced geometry settings */
196         struct hd_geometry geometry;
197
198         /* kobject and completion */
199         struct dm_kobject_holder kobj_holder;
200
201         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
202         struct bio flush_bio;
203
204         struct dm_stats stats;
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         struct bio_set *bs;
213 };
214
215 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
216 #define RESERVED_REQUEST_BASED_IOS      256
217 #define RESERVED_MAX_IOS                1024
218 static struct kmem_cache *_io_cache;
219 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
220
221 /*
222  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
223  */
224 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
225
226 /*
227  * Request-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
228  */
229 static unsigned reserved_rq_based_ios = RESERVED_REQUEST_BASED_IOS;
230
231 static unsigned __dm_get_reserved_ios(unsigned *reserved_ios,
232                                       unsigned def, unsigned max)
233 {
234         unsigned ios = ACCESS_ONCE(*reserved_ios);
235         unsigned modified_ios = 0;
236
237         if (!ios)
238                 modified_ios = def;
239         else if (ios > max)
240                 modified_ios = max;
241
242         if (modified_ios) {
243                 (void)cmpxchg(reserved_ios, ios, modified_ios);
244                 ios = modified_ios;
245         }
246
247         return ios;
248 }
249
250 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
251 {
252         return __dm_get_reserved_ios(&reserved_bio_based_ios,
253                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
254 }
255 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
256
257 unsigned dm_get_reserved_rq_based_ios(void)
258 {
259         return __dm_get_reserved_ios(&reserved_rq_based_ios,
260                                      RESERVED_REQUEST_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
261 }
262 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_rq_based_ios);
263
264 static int __init local_init(void)
265 {
266         int r = -ENOMEM;
267
268         /* allocate a slab for the dm_ios */
269         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
270         if (!_io_cache)
271                 return r;
272
273         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
274         if (!_rq_tio_cache)
275                 goto out_free_io_cache;
276
277         r = dm_uevent_init();
278         if (r)
279                 goto out_free_rq_tio_cache;
280
281         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
282         if (!deferred_remove_workqueue) {
283                 r = -ENOMEM;
284                 goto out_uevent_exit;
285         }
286
287         _major = major;
288         r = register_blkdev(_major, _name);
289         if (r < 0)
290                 goto out_free_workqueue;
291
292         if (!_major)
293                 _major = r;
294
295         return 0;
296
297 out_free_workqueue:
298         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
299 out_uevent_exit:
300         dm_uevent_exit();
301 out_free_rq_tio_cache:
302         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
303 out_free_io_cache:
304         kmem_cache_destroy(_io_cache);
305
306         return r;
307 }
308
309 static void local_exit(void)
310 {
311         flush_scheduled_work();
312         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
313
314         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
315         kmem_cache_destroy(_io_cache);
316         unregister_blkdev(_major, _name);
317         dm_uevent_exit();
318
319         _major = 0;
320
321         DMINFO("cleaned up");
322 }
323
324 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
325         local_init,
326         dm_target_init,
327         dm_linear_init,
328         dm_stripe_init,
329         dm_io_init,
330         dm_kcopyd_init,
331         dm_interface_init,
332         dm_statistics_init,
333 };
334
335 static void (*_exits[])(void) = {
336         local_exit,
337         dm_target_exit,
338         dm_linear_exit,
339         dm_stripe_exit,
340         dm_io_exit,
341         dm_kcopyd_exit,
342         dm_interface_exit,
343         dm_statistics_exit,
344 };
345
346 static int __init dm_init(void)
347 {
348         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
349
350         int r, i;
351
352         for (i = 0; i < count; i++) {
353                 r = _inits[i]();
354                 if (r)
355                         goto bad;
356         }
357
358         return 0;
359
360       bad:
361         while (i--)
362                 _exits[i]();
363
364         return r;
365 }
366
367 static void __exit dm_exit(void)
368 {
369         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
370
371         while (i--)
372                 _exits[i]();
373
374         /*
375          * Should be empty by this point.
376          */
377         idr_destroy(&_minor_idr);
378 }
379
380 /*
381  * Block device functions
382  */
383 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
384 {
385         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
386 }
387
388 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
389 {
390         struct mapped_device *md;
391
392         spin_lock(&_minor_lock);
393
394         md = bdev->bd_disk->private_data;
395         if (!md)
396                 goto out;
397
398         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
399             dm_deleting_md(md)) {
400                 md = NULL;
401                 goto out;
402         }
403
404         dm_get(md);
405         atomic_inc(&md->open_count);
406
407 out:
408         spin_unlock(&_minor_lock);
409
410         return md ? 0 : -ENXIO;
411 }
412
413 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
414 {
415         struct mapped_device *md = disk->private_data;
416
417         spin_lock(&_minor_lock);
418
419         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
420             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
421                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
422
423         dm_put(md);
424
425         spin_unlock(&_minor_lock);
426 }
427
428 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
429 {
430         return atomic_read(&md->open_count);
431 }
432
433 /*
434  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
435  */
436 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
437 {
438         int r = 0;
439
440         spin_lock(&_minor_lock);
441
442         if (dm_open_count(md)) {
443                 r = -EBUSY;
444                 if (mark_deferred)
445                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
446         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
447                 r = -EEXIST;
448         else
449                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
450
451         spin_unlock(&_minor_lock);
452
453         return r;
454 }
455
456 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
457 {
458         int r = 0;
459
460         spin_lock(&_minor_lock);
461
462         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
463                 r = -EBUSY;
464         else
465                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
466
467         spin_unlock(&_minor_lock);
468
469         return r;
470 }
471
472 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
473 {
474         dm_deferred_remove();
475 }
476
477 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
478 {
479         return get_capacity(md->disk);
480 }
481
482 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
483 {
484         return md->queue;
485 }
486
487 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
488 {
489         return &md->stats;
490 }
491
492 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
493 {
494         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
495
496         return dm_get_geometry(md, geo);
497 }
498
499 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
500                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
501 {
502         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
503         int srcu_idx;
504         struct dm_table *map;
505         struct dm_target *tgt;
506         int r = -ENOTTY;
507
508 retry:
509         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
510
511         if (!map || !dm_table_get_size(map))
512                 goto out;
513
514         /* We only support devices that have a single target */
515         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
516                 goto out;
517
518         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
519
520         if (dm_suspended_md(md)) {
521                 r = -EAGAIN;
522                 goto out;
523         }
524
525         if (tgt->type->ioctl)
526                 r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
527
528 out:
529         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
530
531         if (r == -ENOTCONN) {
532                 msleep(10);
533                 goto retry;
534         }
535
536         return r;
537 }
538
539 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
540 {
541         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
542 }
543
544 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
545 {
546         mempool_free(io, md->io_pool);
547 }
548
549 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
550 {
551         bio_put(&tio->clone);
552 }
553
554 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
555                                             gfp_t gfp_mask)
556 {
557         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
558 }
559
560 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
561 {
562         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
563 }
564
565 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
566 {
567         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
568                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
569 }
570
571 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
572 {
573         struct mapped_device *md = io->md;
574         struct bio *bio = io->bio;
575         int cpu;
576         int rw = bio_data_dir(bio);
577
578         io->start_time = jiffies;
579
580         cpu = part_stat_lock();
581         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
582         part_stat_unlock();
583         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
584                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
585
586         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
587                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
588                                     bio_sectors(bio), false, 0, &io->stats_aux);
589 }
590
591 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
592 {
593         struct mapped_device *md = io->md;
594         struct bio *bio = io->bio;
595         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
596         int pending, cpu;
597         int rw = bio_data_dir(bio);
598
599         cpu = part_stat_lock();
600         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
601         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, ticks[rw], duration);
602         part_stat_unlock();
603
604         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
605                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
606                                     bio_sectors(bio), true, duration, &io->stats_aux);
607
608         /*
609          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
610          * a flush.
611          */
612         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
613         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
614         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
615
616         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
617         if (!pending)
618                 wake_up(&md->wait);
619 }
620
621 /*
622  * Add the bio to the list of deferred io.
623  */
624 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
625 {
626         unsigned long flags;
627
628         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
629         bio_list_add(&md->deferred, bio);
630         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
631         queue_work(md->wq, &md->work);
632 }
633
634 /*
635  * Everyone (including functions in this file), should use this
636  * function to access the md->map field, and make sure they call
637  * dm_put_live_table() when finished.
638  */
639 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
640 {
641         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
642
643         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
644 }
645
646 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
647 {
648         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
649 }
650
651 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
652 {
653         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
654         synchronize_rcu_expedited();
655 }
656
657 /*
658  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
659  * The caller must not block between these two functions.
660  */
661 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
662 {
663         rcu_read_lock();
664         return rcu_dereference(md->map);
665 }
666
667 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
668 {
669         rcu_read_unlock();
670 }
671
672 /*
673  * Get the geometry associated with a dm device
674  */
675 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
676 {
677         *geo = md->geometry;
678
679         return 0;
680 }
681
682 /*
683  * Set the geometry of a device.
684  */
685 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
686 {
687         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
688
689         if (geo->start > sz) {
690                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
691                 return -EINVAL;
692         }
693
694         md->geometry = *geo;
695
696         return 0;
697 }
698
699 /*-----------------------------------------------------------------
700  * CRUD START:
701  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
702  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
703  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
704  *   interests of getting something for people to use I give
705  *   you this clearly demarcated crap.
706  *---------------------------------------------------------------*/
707
708 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
709 {
710         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
711 }
712
713 /*
714  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
715  * cloned into, completing the original io if necc.
716  */
717 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
718 {
719         unsigned long flags;
720         int io_error;
721         struct bio *bio;
722         struct mapped_device *md = io->md;
723
724         /* Push-back supersedes any I/O errors */
725         if (unlikely(error)) {
726                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
727                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
728                         io->error = error;
729                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
730         }
731
732         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
733                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
734                         /*
735                          * Target requested pushing back the I/O.
736                          */
737                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
738                         if (__noflush_suspending(md))
739                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
740                         else
741                                 /* noflush suspend was interrupted. */
742                                 io->error = -EIO;
743                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
744                 }
745
746                 io_error = io->error;
747                 bio = io->bio;
748                 end_io_acct(io);
749                 free_io(md, io);
750
751                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
752                         return;
753
754                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
755                         /*
756                          * Preflush done for flush with data, reissue
757                          * without REQ_FLUSH.
758                          */
759                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
760                         queue_io(md, bio);
761                 } else {
762                         /* done with normal IO or empty flush */
763                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
764                         bio_endio(bio, io_error);
765                 }
766         }
767 }
768
769 static void disable_write_same(struct mapped_device *md)
770 {
771         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
772
773         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
774         limits->max_write_same_sectors = 0;
775 }
776
777 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
778 {
779         int r = 0;
780         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
781         struct dm_io *io = tio->io;
782         struct mapped_device *md = tio->io->md;
783         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
784
785         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
786                 error = -EIO;
787
788         if (endio) {
789                 r = endio(tio->ti, bio, error);
790                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
791                         /*
792                          * error and requeue request are handled
793                          * in dec_pending().
794                          */
795                         error = r;
796                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
797                         /* The target will handle the io */
798                         return;
799                 else if (r) {
800                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
801                         BUG();
802                 }
803         }
804
805         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME) &&
806                      !bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->limits.max_write_same_sectors))
807                 disable_write_same(md);
808
809         free_tio(md, tio);
810         dec_pending(io, error);
811 }
812
813 /*
814  * Partial completion handling for request-based dm
815  */
816 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
817 {
818         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
819                 container_of(clone, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
820         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
821         struct bio *bio = info->orig;
822         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_iter.bi_size;
823
824         bio_put(clone);
825
826         if (tio->error)
827                 /*
828                  * An error has already been detected on the request.
829                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
830                  * the remainder.
831                  */
832                 return;
833         else if (error) {
834                 /*
835                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
836                  * The error handling decision is made by the target driver,
837                  * when the request is completed.
838                  */
839                 tio->error = error;
840                 return;
841         }
842
843         /*
844          * I/O for the bio successfully completed.
845          * Notice the data completion to the upper layer.
846          */
847
848         /*
849          * bios are processed from the head of the list.
850          * So the completing bio should always be rq->bio.
851          * If it's not, something wrong is happening.
852          */
853         if (tio->orig->bio != bio)
854                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
855
856         /*
857          * Update the original request.
858          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
859          * the original request before the clone, and break the ordering.
860          */
861         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
862 }
863
864 /*
865  * Don't touch any member of the md after calling this function because
866  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
867  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
868  */
869 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, int run_queue)
870 {
871         atomic_dec(&md->pending[rw]);
872
873         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
874         if (!md_in_flight(md))
875                 wake_up(&md->wait);
876
877         /*
878          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
879          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
880          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
881          * queue lock again.
882          */
883         if (run_queue)
884                 blk_run_queue_async(md->queue);
885
886         /*
887          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
888          */
889         dm_put(md);
890 }
891
892 static void free_rq_clone(struct request *clone)
893 {
894         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
895
896         blk_rq_unprep_clone(clone);
897         free_rq_tio(tio);
898 }
899
900 /*
901  * Complete the clone and the original request.
902  * Must be called without queue lock.
903  */
904 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
905 {
906         int rw = rq_data_dir(clone);
907         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
908         struct mapped_device *md = tio->md;
909         struct request *rq = tio->orig;
910
911         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
912                 rq->errors = clone->errors;
913                 rq->resid_len = clone->resid_len;
914
915                 if (rq->sense)
916                         /*
917                          * We are using the sense buffer of the original
918                          * request.
919                          * So setting the length of the sense data is enough.
920                          */
921                         rq->sense_len = clone->sense_len;
922         }
923
924         free_rq_clone(clone);
925         blk_end_request_all(rq, error);
926         rq_completed(md, rw, true);
927 }
928
929 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
930 {
931         struct request *clone = rq->special;
932
933         rq->special = NULL;
934         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
935
936         free_rq_clone(clone);
937 }
938
939 /*
940  * Requeue the original request of a clone.
941  */
942 void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
943 {
944         int rw = rq_data_dir(clone);
945         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
946         struct mapped_device *md = tio->md;
947         struct request *rq = tio->orig;
948         struct request_queue *q = rq->q;
949         unsigned long flags;
950
951         dm_unprep_request(rq);
952
953         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
954         blk_requeue_request(q, rq);
955         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
956
957         rq_completed(md, rw, 0);
958 }
959 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_requeue_unmapped_request);
960
961 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
962 {
963         blk_stop_queue(q);
964 }
965
966 static void stop_queue(struct request_queue *q)
967 {
968         unsigned long flags;
969
970         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
971         __stop_queue(q);
972         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
973 }
974
975 static void __start_queue(struct request_queue *q)
976 {
977         if (blk_queue_stopped(q))
978                 blk_start_queue(q);
979 }
980
981 static void start_queue(struct request_queue *q)
982 {
983         unsigned long flags;
984
985         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
986         __start_queue(q);
987         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
988 }
989
990 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
991 {
992         int r = error;
993         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
994         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
995
996         if (tio->ti) {
997                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
998
999                 if (mapped && rq_end_io)
1000                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
1001         }
1002
1003         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (clone->cmd_flags & REQ_WRITE_SAME) &&
1004                      !clone->q->limits.max_write_same_sectors))
1005                 disable_write_same(tio->md);
1006
1007         if (r <= 0)
1008                 /* The target wants to complete the I/O */
1009                 dm_end_request(clone, r);
1010         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1011                 /* The target will handle the I/O */
1012                 return;
1013         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1014                 /* The target wants to requeue the I/O */
1015                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1016         else {
1017                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1018                 BUG();
1019         }
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Request completion handler for request-based dm
1024  */
1025 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
1026 {
1027         bool mapped = true;
1028         struct request *clone = rq->completion_data;
1029         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1030
1031         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
1032                 mapped = false;
1033
1034         dm_done(clone, tio->error, mapped);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Complete the clone and the original request with the error status
1039  * through softirq context.
1040  */
1041 static void dm_complete_request(struct request *clone, int error)
1042 {
1043         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1044         struct request *rq = tio->orig;
1045
1046         tio->error = error;
1047         rq->completion_data = clone;
1048         blk_complete_request(rq);
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
1053  * through softirq context.
1054  * Target's rq_end_io() function isn't called.
1055  * This may be used when the target's map_rq() function fails.
1056  */
1057 void dm_kill_unmapped_request(struct request *clone, int error)
1058 {
1059         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1060         struct request *rq = tio->orig;
1061
1062         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1063         dm_complete_request(clone, error);
1064 }
1065 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_kill_unmapped_request);
1066
1067 /*
1068  * Called with the queue lock held
1069  */
1070 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1071 {
1072         /*
1073          * For just cleaning up the information of the queue in which
1074          * the clone was dispatched.
1075          * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced from
1076          * dm own mempool and REQ_ALLOCED isn't set in clone->cmd_flags.
1077          */
1078         __blk_put_request(clone->q, clone);
1079
1080         /*
1081          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1082          * hold the queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1083          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1084          *       of the stacking during the completion
1085          *     - the submission which requires queue lock may be done
1086          *       against this queue
1087          */
1088         dm_complete_request(clone, error);
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1093  * target boundary.
1094  */
1095 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1096 {
1097         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1098
1099         return ti->len - target_offset;
1100 }
1101
1102 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1103 {
1104         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1105         sector_t offset, max_len;
1106
1107         /*
1108          * Does the target need to split even further?
1109          */
1110         if (ti->max_io_len) {
1111                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1112                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1113                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1114                 else
1115                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1116                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1117
1118                 if (len > max_len)
1119                         len = max_len;
1120         }
1121
1122         return len;
1123 }
1124
1125 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1126 {
1127         if (len > UINT_MAX) {
1128                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1129                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1130                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1131                 return -EINVAL;
1132         }
1133
1134         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1135
1136         return 0;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1139
1140 /*
1141  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1142  * allowed for all bio types except REQ_FLUSH.
1143  *
1144  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1145  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1146  * sent in a next bio.
1147  *
1148  * A diagram that explains the arithmetics:
1149  * +--------------------+---------------+-------+
1150  * |         1          |       2       |   3   |
1151  * +--------------------+---------------+-------+
1152  *
1153  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1154  *                      <------- bi_size ------->
1155  *                      <-- n_sectors -->
1156  *
1157  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1158  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1159  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1160  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1161  *       to make it empty)
1162  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1163  *
1164  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1165  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1166  * copies of the bio.
1167  */
1168 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1169 {
1170         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1171         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1172         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_FLUSH);
1173         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1174         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1175         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1176         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1177 }
1178 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1179
1180 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1181 {
1182         int r;
1183         sector_t sector;
1184         struct mapped_device *md;
1185         struct bio *clone = &tio->clone;
1186         struct dm_target *ti = tio->ti;
1187
1188         clone->bi_end_io = clone_endio;
1189
1190         /*
1191          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1192          * anything, the target has assumed ownership of
1193          * this io.
1194          */
1195         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1196         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1197         r = ti->type->map(ti, clone);
1198         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1199                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1200
1201                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1202                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1203
1204                 generic_make_request(clone);
1205         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1206                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1207                 md = tio->io->md;
1208                 dec_pending(tio->io, r);
1209                 free_tio(md, tio);
1210         } else if (r) {
1211                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1212                 BUG();
1213         }
1214 }
1215
1216 struct clone_info {
1217         struct mapped_device *md;
1218         struct dm_table *map;
1219         struct bio *bio;
1220         struct dm_io *io;
1221         sector_t sector;
1222         unsigned sector_count;
1223 };
1224
1225 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1226 {
1227         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1228         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1233  */
1234 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1235                       sector_t sector, unsigned len)
1236 {
1237         struct bio *clone = &tio->clone;
1238
1239         __bio_clone_fast(clone, bio);
1240
1241         if (bio_integrity(bio))
1242                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1243
1244         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1245         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1246
1247         if (bio_integrity(bio))
1248                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1249 }
1250
1251 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1252                                       struct dm_target *ti, int nr_iovecs,
1253                                       unsigned target_bio_nr)
1254 {
1255         struct dm_target_io *tio;
1256         struct bio *clone;
1257
1258         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, nr_iovecs, ci->md->bs);
1259         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1260
1261         tio->io = ci->io;
1262         tio->ti = ti;
1263         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1264
1265         return tio;
1266 }
1267
1268 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1269                                        struct dm_target *ti,
1270                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1271 {
1272         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, ci->bio->bi_max_vecs, target_bio_nr);
1273         struct bio *clone = &tio->clone;
1274
1275         tio->len_ptr = len;
1276
1277         /*
1278          * Discard requests require the bio's inline iovecs be initialized.
1279          * ci->bio->bi_max_vecs is BIO_INLINE_VECS anyway, for both flush
1280          * and discard, so no need for concern about wasted bvec allocations.
1281          */
1282          __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1283         if (len)
1284                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1285
1286         __map_bio(tio);
1287 }
1288
1289 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1290                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1291 {
1292         unsigned target_bio_nr;
1293
1294         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1295                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1296 }
1297
1298 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1299 {
1300         unsigned target_nr = 0;
1301         struct dm_target *ti;
1302
1303         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1304         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1305                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1306
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1311                                      sector_t sector, unsigned *len)
1312 {
1313         struct bio *bio = ci->bio;
1314         struct dm_target_io *tio;
1315         unsigned target_bio_nr;
1316         unsigned num_target_bios = 1;
1317
1318         /*
1319          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1320          */
1321         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1322                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1323
1324         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1325                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, target_bio_nr);
1326                 tio->len_ptr = len;
1327                 clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1328                 __map_bio(tio);
1329         }
1330 }
1331
1332 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1333
1334 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1335 {
1336         return ti->num_discard_bios;
1337 }
1338
1339 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1340 {
1341         return ti->num_write_same_bios;
1342 }
1343
1344 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1345
1346 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1347 {
1348         return ti->split_discard_bios;
1349 }
1350
1351 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1352                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1353                                        is_split_required_fn is_split_required)
1354 {
1355         struct dm_target *ti;
1356         unsigned len;
1357         unsigned num_bios;
1358
1359         do {
1360                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1361                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1362                         return -EIO;
1363
1364                 /*
1365                  * Even though the device advertised support for this type of
1366                  * request, that does not mean every target supports it, and
1367                  * reconfiguration might also have changed that since the
1368                  * check was performed.
1369                  */
1370                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1371                 if (!num_bios)
1372                         return -EOPNOTSUPP;
1373
1374                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1375                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1376                 else
1377                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1378
1379                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1380
1381                 ci->sector += len;
1382         } while (ci->sector_count -= len);
1383
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1388 {
1389         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1390                                            is_split_required_for_discard);
1391 }
1392
1393 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1394 {
1395         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1396 }
1397
1398 /*
1399  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1400  */
1401 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1402 {
1403         struct bio *bio = ci->bio;
1404         struct dm_target *ti;
1405         unsigned len;
1406
1407         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1408                 return __send_discard(ci);
1409         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1410                 return __send_write_same(ci);
1411
1412         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1413         if (!dm_target_is_valid(ti))
1414                 return -EIO;
1415
1416         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1417
1418         __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1419
1420         ci->sector += len;
1421         ci->sector_count -= len;
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 /*
1427  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1428  */
1429 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1430                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1431 {
1432         struct clone_info ci;
1433         int error = 0;
1434
1435         if (unlikely(!map)) {
1436                 bio_io_error(bio);
1437                 return;
1438         }
1439
1440         ci.map = map;
1441         ci.md = md;
1442         ci.io = alloc_io(md);
1443         ci.io->error = 0;
1444         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1445         ci.io->bio = bio;
1446         ci.io->md = md;
1447         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1448         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1449
1450         start_io_acct(ci.io);
1451
1452         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1453                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1454                 ci.sector_count = 0;
1455                 error = __send_empty_flush(&ci);
1456                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1457         } else {
1458                 ci.bio = bio;
1459                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1460                 while (ci.sector_count && !error)
1461                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1462         }
1463
1464         /* drop the extra reference count */
1465         dec_pending(ci.io, error);
1466 }
1467 /*-----------------------------------------------------------------
1468  * CRUD END
1469  *---------------------------------------------------------------*/
1470
1471 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1472                          struct bvec_merge_data *bvm,
1473                          struct bio_vec *biovec)
1474 {
1475         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1476         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1477         struct dm_target *ti;
1478         sector_t max_sectors;
1479         int max_size = 0;
1480
1481         if (unlikely(!map))
1482                 goto out;
1483
1484         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1485         if (!dm_target_is_valid(ti))
1486                 goto out;
1487
1488         /*
1489          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1490          */
1491         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1492                           (sector_t) BIO_MAX_SECTORS);
1493         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1494         if (max_size < 0)
1495                 max_size = 0;
1496
1497         /*
1498          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1499          * it can accept at this offset
1500          * max is precomputed maximal io size
1501          */
1502         if (max_size && ti->type->merge)
1503                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1504         /*
1505          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1506          * provided their merge_bvec method (we know this by looking at
1507          * queue_max_hw_sectors), then we can't allow bios with multiple vector
1508          * entries.  So always set max_size to 0, and the code below allows
1509          * just one page.
1510          */
1511         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1512                 max_size = 0;
1513
1514 out:
1515         dm_put_live_table_fast(md);
1516         /*
1517          * Always allow an entire first page
1518          */
1519         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1520                 max_size = biovec->bv_len;
1521
1522         return max_size;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * The request function that just remaps the bio built up by
1527  * dm_merge_bvec.
1528  */
1529 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1530 {
1531         int rw = bio_data_dir(bio);
1532         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1533         int cpu;
1534         int srcu_idx;
1535         struct dm_table *map;
1536
1537         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1538
1539         cpu = part_stat_lock();
1540         part_stat_inc(cpu, &dm_disk(md)->part0, ios[rw]);
1541         part_stat_add(cpu, &dm_disk(md)->part0, sectors[rw], bio_sectors(bio));
1542         part_stat_unlock();
1543
1544         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1545         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1546                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1547
1548                 if (bio_rw(bio) != READA)
1549                         queue_io(md, bio);
1550                 else
1551                         bio_io_error(bio);
1552                 return;
1553         }
1554
1555         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1556         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1557         return;
1558 }
1559
1560 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1561 {
1562         return blk_queue_stackable(md->queue);
1563 }
1564
1565 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1566 {
1567         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1568
1569         if (dm_request_based(md))
1570                 blk_queue_bio(q, bio);
1571         else
1572                 _dm_request(q, bio);
1573 }
1574
1575 void dm_dispatch_request(struct request *rq)
1576 {
1577         int r;
1578
1579         if (blk_queue_io_stat(rq->q))
1580                 rq->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1581
1582         rq->start_time = jiffies;
1583         r = blk_insert_cloned_request(rq->q, rq);
1584         if (r)
1585                 dm_complete_request(rq, r);
1586 }
1587 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_dispatch_request);
1588
1589 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1590                                  void *data)
1591 {
1592         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1593         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1594                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1595
1596         info->orig = bio_orig;
1597         info->tio = tio;
1598         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1599
1600         return 0;
1601 }
1602
1603 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1604                        struct dm_rq_target_io *tio)
1605 {
1606         int r;
1607
1608         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, GFP_ATOMIC,
1609                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1610         if (r)
1611                 return r;
1612
1613         clone->cmd = rq->cmd;
1614         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1615         clone->sense = rq->sense;
1616         clone->end_io = end_clone_request;
1617         clone->end_io_data = tio;
1618
1619         return 0;
1620 }
1621
1622 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1623                                 gfp_t gfp_mask)
1624 {
1625         struct request *clone;
1626         struct dm_rq_target_io *tio;
1627
1628         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1629         if (!tio)
1630                 return NULL;
1631
1632         tio->md = md;
1633         tio->ti = NULL;
1634         tio->orig = rq;
1635         tio->error = 0;
1636         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1637
1638         clone = &tio->clone;
1639         if (setup_clone(clone, rq, tio)) {
1640                 /* -ENOMEM */
1641                 free_rq_tio(tio);
1642                 return NULL;
1643         }
1644
1645         return clone;
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Called with the queue lock held.
1650  */
1651 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1652 {
1653         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1654         struct request *clone;
1655
1656         if (unlikely(rq->special)) {
1657                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1658                 return BLKPREP_KILL;
1659         }
1660
1661         clone = clone_rq(rq, md, GFP_ATOMIC);
1662         if (!clone)
1663                 return BLKPREP_DEFER;
1664
1665         rq->special = clone;
1666         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1667
1668         return BLKPREP_OK;
1669 }
1670
1671 /*
1672  * Returns:
1673  * 0  : the request has been processed (not requeued)
1674  * !0 : the request has been requeued
1675  */
1676 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *clone,
1677                        struct mapped_device *md)
1678 {
1679         int r, requeued = 0;
1680         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1681
1682         tio->ti = ti;
1683         r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1684         switch (r) {
1685         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1686                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1687                 break;
1688         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1689                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1690                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1691                                      blk_rq_pos(tio->orig));
1692                 dm_dispatch_request(clone);
1693                 break;
1694         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1695                 /* The target wants to requeue the I/O */
1696                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1697                 requeued = 1;
1698                 break;
1699         default:
1700                 if (r > 0) {
1701                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1702                         BUG();
1703                 }
1704
1705                 /* The target wants to complete the I/O */
1706                 dm_kill_unmapped_request(clone, r);
1707                 break;
1708         }
1709
1710         return requeued;
1711 }
1712
1713 static struct request *dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1714 {
1715         struct request *clone;
1716
1717         blk_start_request(orig);
1718         clone = orig->special;
1719         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(clone)]);
1720
1721         /*
1722          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1723          * We can't rely on the reference count by device opener,
1724          * because the device may be closed during the request completion
1725          * when all bios are completed.
1726          * See the comment in rq_completed() too.
1727          */
1728         dm_get(md);
1729
1730         return clone;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * q->request_fn for request-based dm.
1735  * Called with the queue lock held.
1736  */
1737 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1738 {
1739         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1740         int srcu_idx;
1741         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1742         struct dm_target *ti;
1743         struct request *rq, *clone;
1744         sector_t pos;
1745
1746         /*
1747          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1748          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1749          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1750          * dm_suspend().
1751          */
1752         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1753                 rq = blk_peek_request(q);
1754                 if (!rq)
1755                         goto delay_and_out;
1756
1757                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1758                 pos = 0;
1759                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1760                         pos = blk_rq_pos(rq);
1761
1762                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1763                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1764                         /*
1765                          * Must perform setup, that dm_done() requires,
1766                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1767                          */
1768                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1769                         clone = dm_start_request(md, rq);
1770                         dm_kill_unmapped_request(clone, -EIO);
1771                         continue;
1772                 }
1773
1774                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1775                         goto delay_and_out;
1776
1777                 clone = dm_start_request(md, rq);
1778
1779                 spin_unlock(q->queue_lock);
1780                 if (map_request(ti, clone, md))
1781                         goto requeued;
1782
1783                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1784                 spin_lock(q->queue_lock);
1785         }
1786
1787         goto out;
1788
1789 requeued:
1790         BUG_ON(!irqs_disabled());
1791         spin_lock(q->queue_lock);
1792
1793 delay_and_out:
1794         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1795 out:
1796         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1797 }
1798
1799 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
1800 {
1801         return blk_lld_busy(q);
1802 }
1803 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
1804
1805 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
1806 {
1807         int r;
1808         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1809         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1810
1811         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
1812                 r = 1;
1813         else
1814                 r = dm_table_any_busy_target(map);
1815
1816         dm_put_live_table_fast(md);
1817
1818         return r;
1819 }
1820
1821 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1822 {
1823         int r = bdi_bits;
1824         struct mapped_device *md = congested_data;
1825         struct dm_table *map;
1826
1827         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1828                 map = dm_get_live_table_fast(md);
1829                 if (map) {
1830                         /*
1831                          * Request-based dm cares about only own queue for
1832                          * the query about congestion status of request_queue
1833                          */
1834                         if (dm_request_based(md))
1835                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
1836                                     bdi_bits;
1837                         else
1838                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1839                 }
1840                 dm_put_live_table_fast(md);
1841         }
1842
1843         return r;
1844 }
1845
1846 /*-----------------------------------------------------------------
1847  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1848  *---------------------------------------------------------------*/
1849 static void free_minor(int minor)
1850 {
1851         spin_lock(&_minor_lock);
1852         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1853         spin_unlock(&_minor_lock);
1854 }
1855
1856 /*
1857  * See if the device with a specific minor # is free.
1858  */
1859 static int specific_minor(int minor)
1860 {
1861         int r;
1862
1863         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1864                 return -EINVAL;
1865
1866         idr_preload(GFP_KERNEL);
1867         spin_lock(&_minor_lock);
1868
1869         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1870
1871         spin_unlock(&_minor_lock);
1872         idr_preload_end();
1873         if (r < 0)
1874                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1875         return 0;
1876 }
1877
1878 static int next_free_minor(int *minor)
1879 {
1880         int r;
1881
1882         idr_preload(GFP_KERNEL);
1883         spin_lock(&_minor_lock);
1884
1885         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1886
1887         spin_unlock(&_minor_lock);
1888         idr_preload_end();
1889         if (r < 0)
1890                 return r;
1891         *minor = r;
1892         return 0;
1893 }
1894
1895 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1896
1897 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1898
1899 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1900 {
1901         /*
1902          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1903          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
1904          * The type is decided at the first table loading time.
1905          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1906          * for request stacking support until then.
1907          *
1908          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1909          */
1910         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1911
1912         md->queue->queuedata = md;
1913         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
1914         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
1915         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
1916         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
1917         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1922  */
1923 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1924 {
1925         int r;
1926         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
1927         void *old_md;
1928
1929         if (!md) {
1930                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1931                 return NULL;
1932         }
1933
1934         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1935                 goto bad_module_get;
1936
1937         /* get a minor number for the dev */
1938         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1939                 r = next_free_minor(&minor);
1940         else
1941                 r = specific_minor(minor);
1942         if (r < 0)
1943                 goto bad_minor;
1944
1945         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1946         if (r < 0)
1947                 goto bad_io_barrier;
1948
1949         md->type = DM_TYPE_NONE;
1950         mutex_init(&md->suspend_lock);
1951         mutex_init(&md->type_lock);
1952         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1953         atomic_set(&md->holders, 1);
1954         atomic_set(&md->open_count, 0);
1955         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1956         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1957         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1958         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1959
1960         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
1961         if (!md->queue)
1962                 goto bad_queue;
1963
1964         dm_init_md_queue(md);
1965
1966         md->disk = alloc_disk(1);
1967         if (!md->disk)
1968                 goto bad_disk;
1969
1970         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1971         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1972         init_waitqueue_head(&md->wait);
1973         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1974         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1975         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1976
1977         md->disk->major = _major;
1978         md->disk->first_minor = minor;
1979         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1980         md->disk->queue = md->queue;
1981         md->disk->private_data = md;
1982         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1983         add_disk(md->disk);
1984         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1985
1986         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1987         if (!md->wq)
1988                 goto bad_thread;
1989
1990         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1991         if (!md->bdev)
1992                 goto bad_bdev;
1993
1994         bio_init(&md->flush_bio);
1995         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
1996         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
1997
1998         dm_stats_init(&md->stats);
1999
2000         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2001         spin_lock(&_minor_lock);
2002         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2003         spin_unlock(&_minor_lock);
2004
2005         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2006
2007         return md;
2008
2009 bad_bdev:
2010         destroy_workqueue(md->wq);
2011 bad_thread:
2012         del_gendisk(md->disk);
2013         put_disk(md->disk);
2014 bad_disk:
2015         blk_cleanup_queue(md->queue);
2016 bad_queue:
2017         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2018 bad_io_barrier:
2019         free_minor(minor);
2020 bad_minor:
2021         module_put(THIS_MODULE);
2022 bad_module_get:
2023         kfree(md);
2024         return NULL;
2025 }
2026
2027 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2028
2029 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2030 {
2031         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2032
2033         unlock_fs(md);
2034         bdput(md->bdev);
2035         destroy_workqueue(md->wq);
2036         if (md->io_pool)
2037                 mempool_destroy(md->io_pool);
2038         if (md->bs)
2039                 bioset_free(md->bs);
2040         blk_integrity_unregister(md->disk);
2041         del_gendisk(md->disk);
2042         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2043         free_minor(minor);
2044
2045         spin_lock(&_minor_lock);
2046         md->disk->private_data = NULL;
2047         spin_unlock(&_minor_lock);
2048
2049         put_disk(md->disk);
2050         blk_cleanup_queue(md->queue);
2051         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2052         module_put(THIS_MODULE);
2053         kfree(md);
2054 }
2055
2056 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2057 {
2058         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2059
2060         if (md->io_pool && md->bs) {
2061                 /* The md already has necessary mempools. */
2062                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2063                         /*
2064                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2065                          * because a different table was loaded.
2066                          */
2067                         bioset_free(md->bs);
2068                         md->bs = p->bs;
2069                         p->bs = NULL;
2070                 } else if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2071                         /*
2072                          * There's no need to reload with request-based dm
2073                          * because the size of front_pad doesn't change.
2074                          * Note for future: If you are to reload bioset,
2075                          * prep-ed requests in the queue may refer
2076                          * to bio from the old bioset, so you must walk
2077                          * through the queue to unprep.
2078                          */
2079                 }
2080                 goto out;
2081         }
2082
2083         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->bs);
2084
2085         md->io_pool = p->io_pool;
2086         p->io_pool = NULL;
2087         md->bs = p->bs;
2088         p->bs = NULL;
2089
2090 out:
2091         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2092         dm_table_free_md_mempools(t);
2093 }
2094
2095 /*
2096  * Bind a table to the device.
2097  */
2098 static void event_callback(void *context)
2099 {
2100         unsigned long flags;
2101         LIST_HEAD(uevents);
2102         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2103
2104         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2105         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2106         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2107
2108         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2109
2110         atomic_inc(&md->event_nr);
2111         wake_up(&md->eventq);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2116  */
2117 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2118 {
2119         set_capacity(md->disk, size);
2120
2121         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2126  *
2127  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2128  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2129  * able to split any bios it receives that are too big.
2130  */
2131 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2132 {
2133         struct mapped_device *dev_md;
2134
2135         if (!q->merge_bvec_fn)
2136                 return 0;
2137
2138         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2139                 dev_md = q->queuedata;
2140                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2141                         return 0;
2142         }
2143
2144         return 1;
2145 }
2146
2147 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2148                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2149                                          sector_t len, void *data)
2150 {
2151         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2152         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2153
2154         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2159  * on the properties of the underlying devices.
2160  */
2161 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2162 {
2163         unsigned i = 0;
2164         struct dm_target *ti;
2165
2166         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2167                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2168
2169                 if (ti->type->iterate_devices &&
2170                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2171                         return 0;
2172         }
2173
2174         return 1;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Returns old map, which caller must destroy.
2179  */
2180 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2181                                struct queue_limits *limits)
2182 {
2183         struct dm_table *old_map;
2184         struct request_queue *q = md->queue;
2185         sector_t size;
2186         int merge_is_optional;
2187
2188         size = dm_table_get_size(t);
2189
2190         /*
2191          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2192          */
2193         if (size != dm_get_size(md))
2194                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2195
2196         __set_size(md, size);
2197
2198         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2199
2200         /*
2201          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2202          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2203          * I/O mapping before resume.
2204          * This must be done before setting the queue restrictions,
2205          * because request-based dm may be run just after the setting.
2206          */
2207         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2208                 stop_queue(q);
2209
2210         __bind_mempools(md, t);
2211
2212         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2213
2214         old_map = md->map;
2215         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2216         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2217
2218         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2219         if (merge_is_optional)
2220                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2221         else
2222                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2223         dm_sync_table(md);
2224
2225         return old_map;
2226 }
2227
2228 /*
2229  * Returns unbound table for the caller to free.
2230  */
2231 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         struct dm_table *map = md->map;
2234
2235         if (!map)
2236                 return NULL;
2237
2238         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2239         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2240         dm_sync_table(md);
2241
2242         return map;
2243 }
2244
2245 /*
2246  * Constructor for a new device.
2247  */
2248 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2249 {
2250         struct mapped_device *md;
2251
2252         md = alloc_dev(minor);
2253         if (!md)
2254                 return -ENXIO;
2255
2256         dm_sysfs_init(md);
2257
2258         *result = md;
2259         return 0;
2260 }
2261
2262 /*
2263  * Functions to manage md->type.
2264  * All are required to hold md->type_lock.
2265  */
2266 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2267 {
2268         mutex_lock(&md->type_lock);
2269 }
2270
2271 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2272 {
2273         mutex_unlock(&md->type_lock);
2274 }
2275
2276 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2277 {
2278         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2279         md->type = type;
2280 }
2281
2282 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2283 {
2284         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2285         return md->type;
2286 }
2287
2288 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2289 {
2290         return md->immutable_target_type;
2291 }
2292
2293 /*
2294  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2295  * count on 'md'.
2296  */
2297 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2298 {
2299         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2300         return &md->queue->limits;
2301 }
2302 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2303
2304 /*
2305  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2306  */
2307 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2308 {
2309         struct request_queue *q = NULL;
2310
2311         if (md->queue->elevator)
2312                 return 1;
2313
2314         /* Fully initialize the queue */
2315         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2316         if (!q)
2317                 return 0;
2318
2319         md->queue = q;
2320         dm_init_md_queue(md);
2321         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2322         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2323         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2324
2325         elv_register_queue(md->queue);
2326
2327         return 1;
2328 }
2329
2330 /*
2331  * Setup the DM device's queue based on md's type
2332  */
2333 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2334 {
2335         if ((dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) &&
2336             !dm_init_request_based_queue(md)) {
2337                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2338                 return -EINVAL;
2339         }
2340
2341         return 0;
2342 }
2343
2344 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2345 {
2346         struct mapped_device *md;
2347         unsigned minor = MINOR(dev);
2348
2349         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2350                 return NULL;
2351
2352         spin_lock(&_minor_lock);
2353
2354         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2355         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2356                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2357                    dm_deleting_md(md) ||
2358                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2359                 md = NULL;
2360                 goto out;
2361         }
2362
2363 out:
2364         spin_unlock(&_minor_lock);
2365
2366         return md;
2367 }
2368
2369 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2370 {
2371         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2372
2373         if (md)
2374                 dm_get(md);
2375
2376         return md;
2377 }
2378 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2379
2380 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2381 {
2382         return md->interface_ptr;
2383 }
2384
2385 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2386 {
2387         md->interface_ptr = ptr;
2388 }
2389
2390 void dm_get(struct mapped_device *md)
2391 {
2392         atomic_inc(&md->holders);
2393         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2394 }
2395
2396 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2397 {
2398         return md->name;
2399 }
2400 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2401
2402 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2403 {
2404         struct dm_table *map;
2405         int srcu_idx;
2406
2407         might_sleep();
2408
2409         spin_lock(&_minor_lock);
2410         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2411         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2412         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2413         spin_unlock(&_minor_lock);
2414
2415         if (!dm_suspended_md(md)) {
2416                 dm_table_presuspend_targets(map);
2417                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2418         }
2419
2420         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2421         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2422
2423         /*
2424          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2425          * for example.  Wait for all references to disappear.
2426          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2427          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2428          */
2429         if (wait)
2430                 while (atomic_read(&md->holders))
2431                         msleep(1);
2432         else if (atomic_read(&md->holders))
2433                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2434                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2435
2436         dm_sysfs_exit(md);
2437         dm_table_destroy(__unbind(md));
2438         free_dev(md);
2439 }
2440
2441 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2442 {
2443         __dm_destroy(md, true);
2444 }
2445
2446 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2447 {
2448         __dm_destroy(md, false);
2449 }
2450
2451 void dm_put(struct mapped_device *md)
2452 {
2453         atomic_dec(&md->holders);
2454 }
2455 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2456
2457 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2458 {
2459         int r = 0;
2460         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2461
2462         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2463
2464         while (1) {
2465                 set_current_state(interruptible);
2466
2467                 if (!md_in_flight(md))
2468                         break;
2469
2470                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2471                     signal_pending(current)) {
2472                         r = -EINTR;
2473                         break;
2474                 }
2475
2476                 io_schedule();
2477         }
2478         set_current_state(TASK_RUNNING);
2479
2480         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2481
2482         return r;
2483 }
2484
2485 /*
2486  * Process the deferred bios
2487  */
2488 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2489 {
2490         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2491                                                 work);
2492         struct bio *c;
2493         int srcu_idx;
2494         struct dm_table *map;
2495
2496         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2497
2498         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2499                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2500                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2501                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2502
2503                 if (!c)
2504                         break;
2505
2506                 if (dm_request_based(md))
2507                         generic_make_request(c);
2508                 else
2509                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2510         }
2511
2512         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2513 }
2514
2515 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2516 {
2517         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2518         smp_mb__after_atomic();
2519         queue_work(md->wq, &md->work);
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2524  */
2525 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2526 {
2527         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2528         struct queue_limits limits;
2529         int r;
2530
2531         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2532
2533         /* device must be suspended */
2534         if (!dm_suspended_md(md))
2535                 goto out;
2536
2537         /*
2538          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2539          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2540          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2541          * reappear.
2542          */
2543         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2544                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2545                 if (live_map)
2546                         limits = md->queue->limits;
2547                 dm_put_live_table_fast(md);
2548         }
2549
2550         if (!live_map) {
2551                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2552                 if (r) {
2553                         map = ERR_PTR(r);
2554                         goto out;
2555                 }
2556         }
2557
2558         map = __bind(md, table, &limits);
2559
2560 out:
2561         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2562         return map;
2563 }
2564
2565 /*
2566  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2567  * device.
2568  */
2569 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2570 {
2571         int r;
2572
2573         WARN_ON(md->frozen_sb);
2574
2575         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2576         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2577                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2578                 md->frozen_sb = NULL;
2579                 return r;
2580         }
2581
2582         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2583
2584         return 0;
2585 }
2586
2587 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2588 {
2589         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2590                 return;
2591
2592         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2593         md->frozen_sb = NULL;
2594         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2595 }
2596
2597 /*
2598  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2599  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2600  * the background.  Before the table can be swapped with
2601  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2602  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2603  */
2604 /*
2605  * Suspend mechanism in request-based dm.
2606  *
2607  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2608  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2609  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2610  *
2611  * To abort suspend, start the request_queue.
2612  */
2613 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2614 {
2615         struct dm_table *map = NULL;
2616         int r = 0;
2617         int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
2618         int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
2619
2620         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2621
2622         if (dm_suspended_md(md)) {
2623                 r = -EINVAL;
2624                 goto out_unlock;
2625         }
2626
2627         map = md->map;
2628
2629         /*
2630          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2631          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2632          */
2633         if (noflush)
2634                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2635
2636         /* This does not get reverted if there's an error later. */
2637         dm_table_presuspend_targets(map);
2638
2639         /*
2640          * Flush I/O to the device.
2641          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2642          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2643          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2644          */
2645         if (!noflush && do_lockfs) {
2646                 r = lock_fs(md);
2647                 if (r)
2648                         goto out_unlock;
2649         }
2650
2651         /*
2652          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2653          * to target drivers i.e. no one may be executing
2654          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2655          * dm_wq_work.
2656          *
2657          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2658          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2659          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2660          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2661          * flush_workqueue(md->wq).
2662          */
2663         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2664         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2665
2666         /*
2667          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2668          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2669          */
2670         if (dm_request_based(md))
2671                 stop_queue(md->queue);
2672
2673         flush_workqueue(md->wq);
2674
2675         /*
2676          * At this point no more requests are entering target request routines.
2677          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2678          * to finish.
2679          */
2680         r = dm_wait_for_completion(md, TASK_INTERRUPTIBLE);
2681
2682         if (noflush)
2683                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2684         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2685
2686         /* were we interrupted ? */
2687         if (r < 0) {
2688                 dm_queue_flush(md);
2689
2690                 if (dm_request_based(md))
2691                         start_queue(md->queue);
2692
2693                 unlock_fs(md);
2694                 goto out_unlock; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2695         }
2696
2697         /*
2698          * If dm_wait_for_completion returned 0, the device is completely
2699          * quiescent now. There is no request-processing activity. All new
2700          * requests are being added to md->deferred list.
2701          */
2702
2703         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2704
2705         dm_table_postsuspend_targets(map);
2706
2707 out_unlock:
2708         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2709         return r;
2710 }
2711
2712 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2713 {
2714         int r = -EINVAL;
2715         struct dm_table *map = NULL;
2716
2717         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2718         if (!dm_suspended_md(md))
2719                 goto out;
2720
2721         map = md->map;
2722         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2723                 goto out;
2724
2725         r = dm_table_resume_targets(map);
2726         if (r)
2727                 goto out;
2728
2729         dm_queue_flush(md);
2730
2731         /*
2732          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2733          * so that mapping of targets can work correctly.
2734          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2735          */
2736         if (dm_request_based(md))
2737                 start_queue(md->queue);
2738
2739         unlock_fs(md);
2740
2741         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2742
2743         r = 0;
2744 out:
2745         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2746
2747         return r;
2748 }
2749
2750 /*
2751  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2752  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2753  * It may be used only from the kernel.
2754  *
2755  * Internal suspend holds md->suspend_lock, which prevents interaction with
2756  * userspace-driven suspend.
2757  */
2758
2759 void dm_internal_suspend(struct mapped_device *md)
2760 {
2761         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2762         if (dm_suspended_md(md))
2763                 return;
2764
2765         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2766         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2767         flush_workqueue(md->wq);
2768         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2769 }
2770
2771 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2772 {
2773         if (dm_suspended_md(md))
2774                 goto done;
2775
2776         dm_queue_flush(md);
2777
2778 done:
2779         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2780 }
2781
2782 /*-----------------------------------------------------------------
2783  * Event notification.
2784  *---------------------------------------------------------------*/
2785 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2786                        unsigned cookie)
2787 {
2788         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2789         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2790
2791         if (!cookie)
2792                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2793         else {
2794                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2795                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2796                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2797                                           action, envp);
2798         }
2799 }
2800
2801 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2802 {
2803         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2804 }
2805
2806 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2807 {
2808         return atomic_read(&md->event_nr);
2809 }
2810
2811 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2812 {
2813         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2814                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2815 }
2816
2817 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2818 {
2819         unsigned long flags;
2820
2821         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2822         list_add(elist, &md->uevent_list);
2823         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2828  * count on 'md'.
2829  */
2830 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2831 {
2832         return md->disk;
2833 }
2834
2835 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2836 {
2837         return &md->kobj_holder.kobj;
2838 }
2839
2840 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2841 {
2842         struct mapped_device *md;
2843
2844         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2845
2846         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
2847             dm_deleting_md(md))
2848                 return NULL;
2849
2850         dm_get(md);
2851         return md;
2852 }
2853
2854 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2855 {
2856         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2857 }
2858
2859 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2860 {
2861         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2862 }
2863
2864 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2865 {
2866         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2867 }
2868 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2869
2870 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2871 {
2872         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2873 }
2874 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2875
2876 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
2877 {
2878         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
2879         struct kmem_cache *cachep;
2880         unsigned int pool_size;
2881         unsigned int front_pad;
2882
2883         if (!pools)
2884                 return NULL;
2885
2886         if (type == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2887                 cachep = _io_cache;
2888                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
2889                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2890         } else if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2891                 cachep = _rq_tio_cache;
2892                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
2893                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2894                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
2895                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
2896         } else
2897                 goto out;
2898
2899         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
2900         if (!pools->io_pool)
2901                 goto out;
2902
2903         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad);
2904         if (!pools->bs)
2905                 goto out;
2906
2907         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2908                 goto out;
2909
2910         return pools;
2911
2912 out:
2913         dm_free_md_mempools(pools);
2914
2915         return NULL;
2916 }
2917
2918 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2919 {
2920         if (!pools)
2921                 return;
2922
2923         if (pools->io_pool)
2924                 mempool_destroy(pools->io_pool);
2925
2926         if (pools->bs)
2927                 bioset_free(pools->bs);
2928
2929         kfree(pools);
2930 }
2931
2932 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
2933         .open = dm_blk_open,
2934         .release = dm_blk_close,
2935         .ioctl = dm_blk_ioctl,
2936         .getgeo = dm_blk_getgeo,
2937         .owner = THIS_MODULE
2938 };
2939
2940 /*
2941  * module hooks
2942  */
2943 module_init(dm_init);
2944 module_exit(dm_exit);
2945
2946 module_param(major, uint, 0);
2947 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
2948
2949 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
2950 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
2951
2952 module_param(reserved_rq_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
2953 MODULE_PARM_DESC(reserved_rq_based_ios, "Reserved IOs in request-based mempools");
2954
2955 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
2956 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
2957 MODULE_LICENSE("GPL");