OSDN Git Service

dm: remove request-based logic from make_request_fn wrapper
[uclinux-h8/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 #include <linux/wait.h>
23 #include <linux/kthread.h>
24
25 #include <trace/events/block.h>
26
27 #define DM_MSG_PREFIX "core"
28
29 #ifdef CONFIG_PRINTK
30 /*
31  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
32  */
33 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
34                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
35                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
36 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
37 #endif
38
39 /*
40  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
41  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
42  */
43 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
44 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
45
46 static const char *_name = DM_NAME;
47
48 static unsigned int major = 0;
49 static unsigned int _major = 0;
50
51 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
52
53 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
54
55 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
56
57 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
58
59 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
60
61 /*
62  * For bio-based dm.
63  * One of these is allocated per bio.
64  */
65 struct dm_io {
66         struct mapped_device *md;
67         int error;
68         atomic_t io_count;
69         struct bio *bio;
70         unsigned long start_time;
71         spinlock_t endio_lock;
72         struct dm_stats_aux stats_aux;
73 };
74
75 /*
76  * For request-based dm.
77  * One of these is allocated per request.
78  */
79 struct dm_rq_target_io {
80         struct mapped_device *md;
81         struct dm_target *ti;
82         struct request *orig, *clone;
83         struct kthread_work work;
84         int error;
85         union map_info info;
86 };
87
88 /*
89  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
90  * structs.
91  *
92  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
93  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
94  * struct.
95  */
96 struct dm_rq_clone_bio_info {
97         struct bio *orig;
98         struct dm_rq_target_io *tio;
99         struct bio clone;
100 };
101
102 union map_info *dm_get_rq_mapinfo(struct request *rq)
103 {
104         if (rq && rq->end_io_data)
105                 return &((struct dm_rq_target_io *)rq->end_io_data)->info;
106         return NULL;
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_rq_mapinfo);
109
110 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
111
112 /*
113  * Bits for the md->flags field.
114  */
115 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
116 #define DMF_SUSPENDED 1
117 #define DMF_FROZEN 2
118 #define DMF_FREEING 3
119 #define DMF_DELETING 4
120 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
121 #define DMF_MERGE_IS_OPTIONAL 6
122 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 7
123 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 8
124
125 /*
126  * A dummy definition to make RCU happy.
127  * struct dm_table should never be dereferenced in this file.
128  */
129 struct dm_table {
130         int undefined__;
131 };
132
133 /*
134  * Work processed by per-device workqueue.
135  */
136 struct mapped_device {
137         struct srcu_struct io_barrier;
138         struct mutex suspend_lock;
139         atomic_t holders;
140         atomic_t open_count;
141
142         /*
143          * The current mapping.
144          * Use dm_get_live_table{_fast} or take suspend_lock for
145          * dereference.
146          */
147         struct dm_table __rcu *map;
148
149         struct list_head table_devices;
150         struct mutex table_devices_lock;
151
152         unsigned long flags;
153
154         struct request_queue *queue;
155         unsigned type;
156         /* Protect queue and type against concurrent access. */
157         struct mutex type_lock;
158
159         struct target_type *immutable_target_type;
160
161         struct gendisk *disk;
162         char name[16];
163
164         void *interface_ptr;
165
166         /*
167          * A list of ios that arrived while we were suspended.
168          */
169         atomic_t pending[2];
170         wait_queue_head_t wait;
171         struct work_struct work;
172         struct bio_list deferred;
173         spinlock_t deferred_lock;
174
175         /*
176          * Processing queue (flush)
177          */
178         struct workqueue_struct *wq;
179
180         /*
181          * io objects are allocated from here.
182          */
183         mempool_t *io_pool;
184         mempool_t *rq_pool;
185
186         struct bio_set *bs;
187
188         /*
189          * Event handling.
190          */
191         atomic_t event_nr;
192         wait_queue_head_t eventq;
193         atomic_t uevent_seq;
194         struct list_head uevent_list;
195         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
196
197         /*
198          * freeze/thaw support require holding onto a super block
199          */
200         struct super_block *frozen_sb;
201         struct block_device *bdev;
202
203         /* forced geometry settings */
204         struct hd_geometry geometry;
205
206         /* kobject and completion */
207         struct dm_kobject_holder kobj_holder;
208
209         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
210         struct bio flush_bio;
211
212         /* the number of internal suspends */
213         unsigned internal_suspend_count;
214
215         struct dm_stats stats;
216
217         struct kthread_worker kworker;
218         struct task_struct *kworker_task;
219 };
220
221 /*
222  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
223  */
224 struct dm_md_mempools {
225         mempool_t *io_pool;
226         mempool_t *rq_pool;
227         struct bio_set *bs;
228 };
229
230 struct table_device {
231         struct list_head list;
232         atomic_t count;
233         struct dm_dev dm_dev;
234 };
235
236 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
237 #define RESERVED_REQUEST_BASED_IOS      256
238 #define RESERVED_MAX_IOS                1024
239 static struct kmem_cache *_io_cache;
240 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
241 static struct kmem_cache *_rq_cache;
242
243 /*
244  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
245  */
246 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
247
248 /*
249  * Request-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
250  */
251 static unsigned reserved_rq_based_ios = RESERVED_REQUEST_BASED_IOS;
252
253 static unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
254                                       unsigned def, unsigned max)
255 {
256         unsigned param = ACCESS_ONCE(*module_param);
257         unsigned modified_param = 0;
258
259         if (!param)
260                 modified_param = def;
261         else if (param > max)
262                 modified_param = max;
263
264         if (modified_param) {
265                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
266                 param = modified_param;
267         }
268
269         return param;
270 }
271
272 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
273 {
274         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
275                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
276 }
277 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
278
279 unsigned dm_get_reserved_rq_based_ios(void)
280 {
281         return __dm_get_module_param(&reserved_rq_based_ios,
282                                      RESERVED_REQUEST_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
283 }
284 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_rq_based_ios);
285
286 static int __init local_init(void)
287 {
288         int r = -ENOMEM;
289
290         /* allocate a slab for the dm_ios */
291         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
292         if (!_io_cache)
293                 return r;
294
295         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
296         if (!_rq_tio_cache)
297                 goto out_free_io_cache;
298
299         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_clone_request", sizeof(struct request),
300                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
301         if (!_rq_cache)
302                 goto out_free_rq_tio_cache;
303
304         r = dm_uevent_init();
305         if (r)
306                 goto out_free_rq_cache;
307
308         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
309         if (!deferred_remove_workqueue) {
310                 r = -ENOMEM;
311                 goto out_uevent_exit;
312         }
313
314         _major = major;
315         r = register_blkdev(_major, _name);
316         if (r < 0)
317                 goto out_free_workqueue;
318
319         if (!_major)
320                 _major = r;
321
322         return 0;
323
324 out_free_workqueue:
325         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
326 out_uevent_exit:
327         dm_uevent_exit();
328 out_free_rq_cache:
329         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
330 out_free_rq_tio_cache:
331         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
332 out_free_io_cache:
333         kmem_cache_destroy(_io_cache);
334
335         return r;
336 }
337
338 static void local_exit(void)
339 {
340         flush_scheduled_work();
341         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
342
343         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
344         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
345         kmem_cache_destroy(_io_cache);
346         unregister_blkdev(_major, _name);
347         dm_uevent_exit();
348
349         _major = 0;
350
351         DMINFO("cleaned up");
352 }
353
354 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
355         local_init,
356         dm_target_init,
357         dm_linear_init,
358         dm_stripe_init,
359         dm_io_init,
360         dm_kcopyd_init,
361         dm_interface_init,
362         dm_statistics_init,
363 };
364
365 static void (*_exits[])(void) = {
366         local_exit,
367         dm_target_exit,
368         dm_linear_exit,
369         dm_stripe_exit,
370         dm_io_exit,
371         dm_kcopyd_exit,
372         dm_interface_exit,
373         dm_statistics_exit,
374 };
375
376 static int __init dm_init(void)
377 {
378         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
379
380         int r, i;
381
382         for (i = 0; i < count; i++) {
383                 r = _inits[i]();
384                 if (r)
385                         goto bad;
386         }
387
388         return 0;
389
390       bad:
391         while (i--)
392                 _exits[i]();
393
394         return r;
395 }
396
397 static void __exit dm_exit(void)
398 {
399         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
400
401         while (i--)
402                 _exits[i]();
403
404         /*
405          * Should be empty by this point.
406          */
407         idr_destroy(&_minor_idr);
408 }
409
410 /*
411  * Block device functions
412  */
413 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
414 {
415         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
416 }
417
418 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
419 {
420         struct mapped_device *md;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         md = bdev->bd_disk->private_data;
425         if (!md)
426                 goto out;
427
428         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
429             dm_deleting_md(md)) {
430                 md = NULL;
431                 goto out;
432         }
433
434         dm_get(md);
435         atomic_inc(&md->open_count);
436 out:
437         spin_unlock(&_minor_lock);
438
439         return md ? 0 : -ENXIO;
440 }
441
442 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
443 {
444         struct mapped_device *md;
445
446         spin_lock(&_minor_lock);
447
448         md = disk->private_data;
449         if (WARN_ON(!md))
450                 goto out;
451
452         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
453             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
454                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
455
456         dm_put(md);
457 out:
458         spin_unlock(&_minor_lock);
459 }
460
461 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
462 {
463         return atomic_read(&md->open_count);
464 }
465
466 /*
467  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
468  */
469 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
470 {
471         int r = 0;
472
473         spin_lock(&_minor_lock);
474
475         if (dm_open_count(md)) {
476                 r = -EBUSY;
477                 if (mark_deferred)
478                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
479         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
480                 r = -EEXIST;
481         else
482                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
483
484         spin_unlock(&_minor_lock);
485
486         return r;
487 }
488
489 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
490 {
491         int r = 0;
492
493         spin_lock(&_minor_lock);
494
495         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
496                 r = -EBUSY;
497         else
498                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
499
500         spin_unlock(&_minor_lock);
501
502         return r;
503 }
504
505 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
506 {
507         dm_deferred_remove();
508 }
509
510 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
511 {
512         return get_capacity(md->disk);
513 }
514
515 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
516 {
517         return md->queue;
518 }
519
520 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
521 {
522         return &md->stats;
523 }
524
525 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
526 {
527         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
528
529         return dm_get_geometry(md, geo);
530 }
531
532 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
533                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
534 {
535         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
536         int srcu_idx;
537         struct dm_table *map;
538         struct dm_target *tgt;
539         int r = -ENOTTY;
540
541 retry:
542         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
543
544         if (!map || !dm_table_get_size(map))
545                 goto out;
546
547         /* We only support devices that have a single target */
548         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
549                 goto out;
550
551         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
552         if (!tgt->type->ioctl)
553                 goto out;
554
555         if (dm_suspended_md(md)) {
556                 r = -EAGAIN;
557                 goto out;
558         }
559
560         r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
561
562 out:
563         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
564
565         if (r == -ENOTCONN) {
566                 msleep(10);
567                 goto retry;
568         }
569
570         return r;
571 }
572
573 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
574 {
575         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
576 }
577
578 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
579 {
580         mempool_free(io, md->io_pool);
581 }
582
583 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
584 {
585         bio_put(&tio->clone);
586 }
587
588 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
589                                             gfp_t gfp_mask)
590 {
591         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
592 }
593
594 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
595 {
596         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
597 }
598
599 static struct request *alloc_clone_request(struct mapped_device *md,
600                                            gfp_t gfp_mask)
601 {
602         return mempool_alloc(md->rq_pool, gfp_mask);
603 }
604
605 static void free_clone_request(struct mapped_device *md, struct request *rq)
606 {
607         mempool_free(rq, md->rq_pool);
608 }
609
610 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
611 {
612         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
613                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
614 }
615
616 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
617 {
618         struct mapped_device *md = io->md;
619         struct bio *bio = io->bio;
620         int cpu;
621         int rw = bio_data_dir(bio);
622
623         io->start_time = jiffies;
624
625         cpu = part_stat_lock();
626         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
627         part_stat_unlock();
628         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
629                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
630
631         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
632                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
633                                     bio_sectors(bio), false, 0, &io->stats_aux);
634 }
635
636 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
637 {
638         struct mapped_device *md = io->md;
639         struct bio *bio = io->bio;
640         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
641         int pending;
642         int rw = bio_data_dir(bio);
643
644         generic_end_io_acct(rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
645
646         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
647                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
648                                     bio_sectors(bio), true, duration, &io->stats_aux);
649
650         /*
651          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
652          * a flush.
653          */
654         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
655         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
656         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
657
658         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
659         if (!pending)
660                 wake_up(&md->wait);
661 }
662
663 /*
664  * Add the bio to the list of deferred io.
665  */
666 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
667 {
668         unsigned long flags;
669
670         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
671         bio_list_add(&md->deferred, bio);
672         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
673         queue_work(md->wq, &md->work);
674 }
675
676 /*
677  * Everyone (including functions in this file), should use this
678  * function to access the md->map field, and make sure they call
679  * dm_put_live_table() when finished.
680  */
681 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
682 {
683         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
684
685         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
686 }
687
688 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
689 {
690         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
691 }
692
693 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
694 {
695         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
696         synchronize_rcu_expedited();
697 }
698
699 /*
700  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
701  * The caller must not block between these two functions.
702  */
703 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
704 {
705         rcu_read_lock();
706         return rcu_dereference(md->map);
707 }
708
709 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
710 {
711         rcu_read_unlock();
712 }
713
714 /*
715  * Open a table device so we can use it as a map destination.
716  */
717 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
718                              struct mapped_device *md)
719 {
720         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
721         struct block_device *bdev;
722
723         int r;
724
725         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
726
727         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
728         if (IS_ERR(bdev))
729                 return PTR_ERR(bdev);
730
731         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
732         if (r) {
733                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
734                 return r;
735         }
736
737         td->dm_dev.bdev = bdev;
738         return 0;
739 }
740
741 /*
742  * Close a table device that we've been using.
743  */
744 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
745 {
746         if (!td->dm_dev.bdev)
747                 return;
748
749         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
750         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
751         td->dm_dev.bdev = NULL;
752 }
753
754 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
755                                               fmode_t mode) {
756         struct table_device *td;
757
758         list_for_each_entry(td, l, list)
759                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
760                         return td;
761
762         return NULL;
763 }
764
765 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
766                         struct dm_dev **result) {
767         int r;
768         struct table_device *td;
769
770         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
771         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
772         if (!td) {
773                 td = kmalloc(sizeof(*td), GFP_KERNEL);
774                 if (!td) {
775                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
776                         return -ENOMEM;
777                 }
778
779                 td->dm_dev.mode = mode;
780                 td->dm_dev.bdev = NULL;
781
782                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
783                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
784                         kfree(td);
785                         return r;
786                 }
787
788                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
789
790                 atomic_set(&td->count, 0);
791                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
792         }
793         atomic_inc(&td->count);
794         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
795
796         *result = &td->dm_dev;
797         return 0;
798 }
799 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
800
801 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
802 {
803         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
804
805         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
806         if (atomic_dec_and_test(&td->count)) {
807                 close_table_device(td, md);
808                 list_del(&td->list);
809                 kfree(td);
810         }
811         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
812 }
813 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
814
815 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
816 {
817         struct list_head *tmp, *next;
818
819         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
820                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
821
822                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
823                        td->dm_dev.name, atomic_read(&td->count));
824                 kfree(td);
825         }
826 }
827
828 /*
829  * Get the geometry associated with a dm device
830  */
831 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
832 {
833         *geo = md->geometry;
834
835         return 0;
836 }
837
838 /*
839  * Set the geometry of a device.
840  */
841 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
842 {
843         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
844
845         if (geo->start > sz) {
846                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
847                 return -EINVAL;
848         }
849
850         md->geometry = *geo;
851
852         return 0;
853 }
854
855 /*-----------------------------------------------------------------
856  * CRUD START:
857  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
858  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
859  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
860  *   interests of getting something for people to use I give
861  *   you this clearly demarcated crap.
862  *---------------------------------------------------------------*/
863
864 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
865 {
866         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
867 }
868
869 /*
870  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
871  * cloned into, completing the original io if necc.
872  */
873 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
874 {
875         unsigned long flags;
876         int io_error;
877         struct bio *bio;
878         struct mapped_device *md = io->md;
879
880         /* Push-back supersedes any I/O errors */
881         if (unlikely(error)) {
882                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
883                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
884                         io->error = error;
885                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
886         }
887
888         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
889                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
890                         /*
891                          * Target requested pushing back the I/O.
892                          */
893                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
894                         if (__noflush_suspending(md))
895                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
896                         else
897                                 /* noflush suspend was interrupted. */
898                                 io->error = -EIO;
899                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
900                 }
901
902                 io_error = io->error;
903                 bio = io->bio;
904                 end_io_acct(io);
905                 free_io(md, io);
906
907                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
908                         return;
909
910                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
911                         /*
912                          * Preflush done for flush with data, reissue
913                          * without REQ_FLUSH.
914                          */
915                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
916                         queue_io(md, bio);
917                 } else {
918                         /* done with normal IO or empty flush */
919                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
920                         bio_endio(bio, io_error);
921                 }
922         }
923 }
924
925 static void disable_write_same(struct mapped_device *md)
926 {
927         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
928
929         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
930         limits->max_write_same_sectors = 0;
931 }
932
933 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
934 {
935         int r = error;
936         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
937         struct dm_io *io = tio->io;
938         struct mapped_device *md = tio->io->md;
939         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
940
941         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
942                 error = -EIO;
943
944         if (endio) {
945                 r = endio(tio->ti, bio, error);
946                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
947                         /*
948                          * error and requeue request are handled
949                          * in dec_pending().
950                          */
951                         error = r;
952                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
953                         /* The target will handle the io */
954                         return;
955                 else if (r) {
956                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
957                         BUG();
958                 }
959         }
960
961         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME) &&
962                      !bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->limits.max_write_same_sectors))
963                 disable_write_same(md);
964
965         free_tio(md, tio);
966         dec_pending(io, error);
967 }
968
969 /*
970  * Partial completion handling for request-based dm
971  */
972 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
973 {
974         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
975                 container_of(clone, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
976         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
977         struct bio *bio = info->orig;
978         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_iter.bi_size;
979
980         bio_put(clone);
981
982         if (tio->error)
983                 /*
984                  * An error has already been detected on the request.
985                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
986                  * the remainder.
987                  */
988                 return;
989         else if (error) {
990                 /*
991                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
992                  * The error handling decision is made by the target driver,
993                  * when the request is completed.
994                  */
995                 tio->error = error;
996                 return;
997         }
998
999         /*
1000          * I/O for the bio successfully completed.
1001          * Notice the data completion to the upper layer.
1002          */
1003
1004         /*
1005          * bios are processed from the head of the list.
1006          * So the completing bio should always be rq->bio.
1007          * If it's not, something wrong is happening.
1008          */
1009         if (tio->orig->bio != bio)
1010                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
1011
1012         /*
1013          * Update the original request.
1014          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
1015          * the original request before the clone, and break the ordering.
1016          */
1017         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
1018 }
1019
1020 /*
1021  * Don't touch any member of the md after calling this function because
1022  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
1023  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
1024  */
1025 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, bool run_queue)
1026 {
1027         atomic_dec(&md->pending[rw]);
1028
1029         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
1030         if (!md_in_flight(md))
1031                 wake_up(&md->wait);
1032
1033         /*
1034          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
1035          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
1036          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
1037          * queue lock again.
1038          */
1039         if (run_queue)
1040                 blk_run_queue_async(md->queue);
1041
1042         /*
1043          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
1044          */
1045         dm_put(md);
1046 }
1047
1048 static void free_rq_clone(struct request *clone)
1049 {
1050         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1051
1052         blk_rq_unprep_clone(clone);
1053         if (clone->q && clone->q->mq_ops)
1054                 tio->ti->type->release_clone_rq(clone);
1055         else
1056                 free_clone_request(tio->md, clone);
1057         free_rq_tio(tio);
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Complete the clone and the original request.
1062  * Must be called without clone's queue lock held,
1063  * see end_clone_request() for more details.
1064  */
1065 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
1066 {
1067         int rw = rq_data_dir(clone);
1068         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1069         struct mapped_device *md = tio->md;
1070         struct request *rq = tio->orig;
1071
1072         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
1073                 rq->errors = clone->errors;
1074                 rq->resid_len = clone->resid_len;
1075
1076                 if (rq->sense)
1077                         /*
1078                          * We are using the sense buffer of the original
1079                          * request.
1080                          * So setting the length of the sense data is enough.
1081                          */
1082                         rq->sense_len = clone->sense_len;
1083         }
1084
1085         free_rq_clone(clone);
1086         blk_end_request_all(rq, error);
1087         rq_completed(md, rw, true);
1088 }
1089
1090 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
1091 {
1092         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1093         struct request *clone = tio->clone;
1094
1095         rq->special = NULL;
1096         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
1097
1098         if (clone)
1099                 free_rq_clone(clone);
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Requeue the original request of a clone.
1104  */
1105 static void dm_requeue_unmapped_original_request(struct mapped_device *md,
1106                                                  struct request *rq)
1107 {
1108         int rw = rq_data_dir(rq);
1109         struct request_queue *q = rq->q;
1110         unsigned long flags;
1111
1112         dm_unprep_request(rq);
1113
1114         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1115         blk_requeue_request(q, rq);
1116         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1117
1118         rq_completed(md, rw, false);
1119 }
1120
1121 static void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
1122 {
1123         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1124
1125         dm_requeue_unmapped_original_request(tio->md, tio->orig);
1126 }
1127
1128 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
1129 {
1130         blk_stop_queue(q);
1131 }
1132
1133 static void stop_queue(struct request_queue *q)
1134 {
1135         unsigned long flags;
1136
1137         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1138         __stop_queue(q);
1139         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1140 }
1141
1142 static void __start_queue(struct request_queue *q)
1143 {
1144         if (blk_queue_stopped(q))
1145                 blk_start_queue(q);
1146 }
1147
1148 static void start_queue(struct request_queue *q)
1149 {
1150         unsigned long flags;
1151
1152         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1153         __start_queue(q);
1154         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1155 }
1156
1157 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
1158 {
1159         int r = error;
1160         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1161         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
1162
1163         if (tio->ti) {
1164                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
1165
1166                 if (mapped && rq_end_io)
1167                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
1168         }
1169
1170         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (clone->cmd_flags & REQ_WRITE_SAME) &&
1171                      !clone->q->limits.max_write_same_sectors))
1172                 disable_write_same(tio->md);
1173
1174         if (r <= 0)
1175                 /* The target wants to complete the I/O */
1176                 dm_end_request(clone, r);
1177         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1178                 /* The target will handle the I/O */
1179                 return;
1180         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1181                 /* The target wants to requeue the I/O */
1182                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1183         else {
1184                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1185                 BUG();
1186         }
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Request completion handler for request-based dm
1191  */
1192 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
1193 {
1194         bool mapped = true;
1195         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1196         struct request *clone = tio->clone;
1197
1198         if (!clone) {
1199                 blk_end_request_all(rq, tio->error);
1200                 rq_completed(tio->md, rq_data_dir(rq), false);
1201                 free_rq_tio(tio);
1202                 return;
1203         }
1204
1205         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
1206                 mapped = false;
1207
1208         dm_done(clone, tio->error, mapped);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Complete the clone and the original request with the error status
1213  * through softirq context.
1214  */
1215 static void dm_complete_request(struct request *rq, int error)
1216 {
1217         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1218
1219         tio->error = error;
1220         blk_complete_request(rq);
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
1225  * through softirq context.
1226  * Target's rq_end_io() function isn't called.
1227  * This may be used when the target's map_rq() or clone_and_map_rq() functions fail.
1228  */
1229 static void dm_kill_unmapped_request(struct request *rq, int error)
1230 {
1231         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1232         dm_complete_request(rq, error);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Called with the clone's queue lock held
1237  */
1238 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1239 {
1240         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1241
1242         if (!clone->q->mq_ops) {
1243                 /*
1244                  * For just cleaning up the information of the queue in which
1245                  * the clone was dispatched.
1246                  * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced
1247                  * from dm own mempool (REQ_ALLOCED isn't set).
1248                  */
1249                 __blk_put_request(clone->q, clone);
1250         }
1251
1252         /*
1253          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1254          * hold the clone's queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1255          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1256          *       of the stacking during the completion
1257          *     - the submission which requires queue lock may be done
1258          *       against this clone's queue
1259          */
1260         dm_complete_request(tio->orig, error);
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1265  * target boundary.
1266  */
1267 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1268 {
1269         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1270
1271         return ti->len - target_offset;
1272 }
1273
1274 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1275 {
1276         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1277         sector_t offset, max_len;
1278
1279         /*
1280          * Does the target need to split even further?
1281          */
1282         if (ti->max_io_len) {
1283                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1284                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1285                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1286                 else
1287                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1288                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1289
1290                 if (len > max_len)
1291                         len = max_len;
1292         }
1293
1294         return len;
1295 }
1296
1297 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1298 {
1299         if (len > UINT_MAX) {
1300                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1301                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1302                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1303                 return -EINVAL;
1304         }
1305
1306         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1307
1308         return 0;
1309 }
1310 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1311
1312 /*
1313  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1314  * allowed for all bio types except REQ_FLUSH.
1315  *
1316  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1317  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1318  * sent in a next bio.
1319  *
1320  * A diagram that explains the arithmetics:
1321  * +--------------------+---------------+-------+
1322  * |         1          |       2       |   3   |
1323  * +--------------------+---------------+-------+
1324  *
1325  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1326  *                      <------- bi_size ------->
1327  *                      <-- n_sectors -->
1328  *
1329  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1330  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1331  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1332  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1333  *       to make it empty)
1334  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1335  *
1336  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1337  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1338  * copies of the bio.
1339  */
1340 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1341 {
1342         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1343         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1344         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_FLUSH);
1345         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1346         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1347         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1348         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1349 }
1350 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1351
1352 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1353 {
1354         int r;
1355         sector_t sector;
1356         struct mapped_device *md;
1357         struct bio *clone = &tio->clone;
1358         struct dm_target *ti = tio->ti;
1359
1360         clone->bi_end_io = clone_endio;
1361
1362         /*
1363          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1364          * anything, the target has assumed ownership of
1365          * this io.
1366          */
1367         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1368         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1369         r = ti->type->map(ti, clone);
1370         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1371                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1372
1373                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1374                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1375
1376                 generic_make_request(clone);
1377         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1378                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1379                 md = tio->io->md;
1380                 dec_pending(tio->io, r);
1381                 free_tio(md, tio);
1382         } else if (r) {
1383                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1384                 BUG();
1385         }
1386 }
1387
1388 struct clone_info {
1389         struct mapped_device *md;
1390         struct dm_table *map;
1391         struct bio *bio;
1392         struct dm_io *io;
1393         sector_t sector;
1394         unsigned sector_count;
1395 };
1396
1397 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1398 {
1399         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1400         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1401 }
1402
1403 /*
1404  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1405  */
1406 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1407                       sector_t sector, unsigned len)
1408 {
1409         struct bio *clone = &tio->clone;
1410
1411         __bio_clone_fast(clone, bio);
1412
1413         if (bio_integrity(bio))
1414                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1415
1416         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1417         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1418
1419         if (bio_integrity(bio))
1420                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1421 }
1422
1423 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1424                                       struct dm_target *ti,
1425                                       unsigned target_bio_nr)
1426 {
1427         struct dm_target_io *tio;
1428         struct bio *clone;
1429
1430         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1431         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1432
1433         tio->io = ci->io;
1434         tio->ti = ti;
1435         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1436
1437         return tio;
1438 }
1439
1440 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1441                                        struct dm_target *ti,
1442                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1443 {
1444         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1445         struct bio *clone = &tio->clone;
1446
1447         tio->len_ptr = len;
1448
1449         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1450         if (len)
1451                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1452
1453         __map_bio(tio);
1454 }
1455
1456 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1457                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1458 {
1459         unsigned target_bio_nr;
1460
1461         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1462                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1463 }
1464
1465 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1466 {
1467         unsigned target_nr = 0;
1468         struct dm_target *ti;
1469
1470         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1471         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1472                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1478                                      sector_t sector, unsigned *len)
1479 {
1480         struct bio *bio = ci->bio;
1481         struct dm_target_io *tio;
1482         unsigned target_bio_nr;
1483         unsigned num_target_bios = 1;
1484
1485         /*
1486          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1487          */
1488         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1489                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1490
1491         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1492                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1493                 tio->len_ptr = len;
1494                 clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1495                 __map_bio(tio);
1496         }
1497 }
1498
1499 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1500
1501 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1502 {
1503         return ti->num_discard_bios;
1504 }
1505
1506 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1507 {
1508         return ti->num_write_same_bios;
1509 }
1510
1511 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1512
1513 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1514 {
1515         return ti->split_discard_bios;
1516 }
1517
1518 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1519                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1520                                        is_split_required_fn is_split_required)
1521 {
1522         struct dm_target *ti;
1523         unsigned len;
1524         unsigned num_bios;
1525
1526         do {
1527                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1528                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1529                         return -EIO;
1530
1531                 /*
1532                  * Even though the device advertised support for this type of
1533                  * request, that does not mean every target supports it, and
1534                  * reconfiguration might also have changed that since the
1535                  * check was performed.
1536                  */
1537                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1538                 if (!num_bios)
1539                         return -EOPNOTSUPP;
1540
1541                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1542                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1543                 else
1544                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1545
1546                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1547
1548                 ci->sector += len;
1549         } while (ci->sector_count -= len);
1550
1551         return 0;
1552 }
1553
1554 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1555 {
1556         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1557                                            is_split_required_for_discard);
1558 }
1559
1560 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1561 {
1562         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1567  */
1568 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1569 {
1570         struct bio *bio = ci->bio;
1571         struct dm_target *ti;
1572         unsigned len;
1573
1574         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1575                 return __send_discard(ci);
1576         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1577                 return __send_write_same(ci);
1578
1579         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1580         if (!dm_target_is_valid(ti))
1581                 return -EIO;
1582
1583         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1584
1585         __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1586
1587         ci->sector += len;
1588         ci->sector_count -= len;
1589
1590         return 0;
1591 }
1592
1593 /*
1594  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1595  */
1596 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1597                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1598 {
1599         struct clone_info ci;
1600         int error = 0;
1601
1602         if (unlikely(!map)) {
1603                 bio_io_error(bio);
1604                 return;
1605         }
1606
1607         ci.map = map;
1608         ci.md = md;
1609         ci.io = alloc_io(md);
1610         ci.io->error = 0;
1611         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1612         ci.io->bio = bio;
1613         ci.io->md = md;
1614         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1615         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1616
1617         start_io_acct(ci.io);
1618
1619         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1620                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1621                 ci.sector_count = 0;
1622                 error = __send_empty_flush(&ci);
1623                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1624         } else {
1625                 ci.bio = bio;
1626                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1627                 while (ci.sector_count && !error)
1628                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1629         }
1630
1631         /* drop the extra reference count */
1632         dec_pending(ci.io, error);
1633 }
1634 /*-----------------------------------------------------------------
1635  * CRUD END
1636  *---------------------------------------------------------------*/
1637
1638 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1639                          struct bvec_merge_data *bvm,
1640                          struct bio_vec *biovec)
1641 {
1642         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1643         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1644         struct dm_target *ti;
1645         sector_t max_sectors;
1646         int max_size = 0;
1647
1648         if (unlikely(!map))
1649                 goto out;
1650
1651         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1652         if (!dm_target_is_valid(ti))
1653                 goto out;
1654
1655         /*
1656          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1657          */
1658         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1659                           (sector_t) queue_max_sectors(q));
1660         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1661         if (unlikely(max_size < 0)) /* this shouldn't _ever_ happen */
1662                 max_size = 0;
1663
1664         /*
1665          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1666          * it can accept at this offset
1667          * max is precomputed maximal io size
1668          */
1669         if (max_size && ti->type->merge)
1670                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1671         /*
1672          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1673          * provided their merge_bvec method (we know this by looking for the
1674          * max_hw_sectors that dm_set_device_limits may set), then we can't
1675          * allow bios with multiple vector entries.  So always set max_size
1676          * to 0, and the code below allows just one page.
1677          */
1678         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1679                 max_size = 0;
1680
1681 out:
1682         dm_put_live_table_fast(md);
1683         /*
1684          * Always allow an entire first page
1685          */
1686         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1687                 max_size = biovec->bv_len;
1688
1689         return max_size;
1690 }
1691
1692 /*
1693  * The request function that just remaps the bio built up by
1694  * dm_merge_bvec.
1695  */
1696 static void dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1697 {
1698         int rw = bio_data_dir(bio);
1699         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1700         int srcu_idx;
1701         struct dm_table *map;
1702
1703         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1704
1705         generic_start_io_acct(rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1706
1707         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1708         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1709                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1710
1711                 if (bio_rw(bio) != READA)
1712                         queue_io(md, bio);
1713                 else
1714                         bio_io_error(bio);
1715                 return;
1716         }
1717
1718         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1719         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1720         return;
1721 }
1722
1723 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1724 {
1725         return blk_queue_stackable(md->queue);
1726 }
1727
1728 static void dm_dispatch_clone_request(struct request *clone, struct request *rq)
1729 {
1730         int r;
1731
1732         if (blk_queue_io_stat(clone->q))
1733                 clone->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1734
1735         clone->start_time = jiffies;
1736         r = blk_insert_cloned_request(clone->q, clone);
1737         if (r)
1738                 /* must complete clone in terms of original request */
1739                 dm_complete_request(rq, r);
1740 }
1741
1742 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1743                                  void *data)
1744 {
1745         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1746         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1747                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1748
1749         info->orig = bio_orig;
1750         info->tio = tio;
1751         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1752
1753         return 0;
1754 }
1755
1756 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1757                        struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1758 {
1759         int r;
1760
1761         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, gfp_mask,
1762                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1763         if (r)
1764                 return r;
1765
1766         clone->cmd = rq->cmd;
1767         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1768         clone->sense = rq->sense;
1769         clone->end_io = end_clone_request;
1770         clone->end_io_data = tio;
1771
1772         tio->clone = clone;
1773
1774         return 0;
1775 }
1776
1777 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1778                                 struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1779 {
1780         struct request *clone = alloc_clone_request(md, gfp_mask);
1781
1782         if (!clone)
1783                 return NULL;
1784
1785         blk_rq_init(NULL, clone);
1786         if (setup_clone(clone, rq, tio, gfp_mask)) {
1787                 /* -ENOMEM */
1788                 free_clone_request(md, clone);
1789                 return NULL;
1790         }
1791
1792         return clone;
1793 }
1794
1795 static void map_tio_request(struct kthread_work *work);
1796
1797 static struct dm_rq_target_io *prep_tio(struct request *rq,
1798                                         struct mapped_device *md, gfp_t gfp_mask)
1799 {
1800         struct dm_rq_target_io *tio;
1801         int srcu_idx;
1802         struct dm_table *table;
1803
1804         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1805         if (!tio)
1806                 return NULL;
1807
1808         tio->md = md;
1809         tio->ti = NULL;
1810         tio->clone = NULL;
1811         tio->orig = rq;
1812         tio->error = 0;
1813         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1814         init_kthread_work(&tio->work, map_tio_request);
1815
1816         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1817         if (!dm_table_mq_request_based(table)) {
1818                 if (!clone_rq(rq, md, tio, gfp_mask)) {
1819                         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1820                         free_rq_tio(tio);
1821                         return NULL;
1822                 }
1823         }
1824         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1825
1826         return tio;
1827 }
1828
1829 /*
1830  * Called with the queue lock held.
1831  */
1832 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1833 {
1834         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1835         struct dm_rq_target_io *tio;
1836
1837         if (unlikely(rq->special)) {
1838                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1839                 return BLKPREP_KILL;
1840         }
1841
1842         tio = prep_tio(rq, md, GFP_ATOMIC);
1843         if (!tio)
1844                 return BLKPREP_DEFER;
1845
1846         rq->special = tio;
1847         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1848
1849         return BLKPREP_OK;
1850 }
1851
1852 /*
1853  * Returns:
1854  * 0                : the request has been processed
1855  * DM_MAPIO_REQUEUE : the original request needs to be requeued
1856  * < 0              : the request was completed due to failure
1857  */
1858 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1859                        struct mapped_device *md)
1860 {
1861         int r;
1862         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1863         struct request *clone = NULL;
1864
1865         if (tio->clone) {
1866                 clone = tio->clone;
1867                 r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1868         } else {
1869                 r = ti->type->clone_and_map_rq(ti, rq, &tio->info, &clone);
1870                 if (r < 0) {
1871                         /* The target wants to complete the I/O */
1872                         dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1873                         return r;
1874                 }
1875                 if (IS_ERR(clone))
1876                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1877                 if (setup_clone(clone, rq, tio, GFP_KERNEL)) {
1878                         /* -ENOMEM */
1879                         ti->type->release_clone_rq(clone);
1880                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1881                 }
1882         }
1883
1884         switch (r) {
1885         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1886                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1887                 break;
1888         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1889                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1890                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1891                                      blk_rq_pos(rq));
1892                 dm_dispatch_clone_request(clone, rq);
1893                 break;
1894         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1895                 /* The target wants to requeue the I/O */
1896                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1897                 break;
1898         default:
1899                 if (r > 0) {
1900                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1901                         BUG();
1902                 }
1903
1904                 /* The target wants to complete the I/O */
1905                 dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1906                 return r;
1907         }
1908
1909         return 0;
1910 }
1911
1912 static void map_tio_request(struct kthread_work *work)
1913 {
1914         struct dm_rq_target_io *tio = container_of(work, struct dm_rq_target_io, work);
1915         struct request *rq = tio->orig;
1916         struct mapped_device *md = tio->md;
1917
1918         if (map_request(tio->ti, rq, md) == DM_MAPIO_REQUEUE)
1919                 dm_requeue_unmapped_original_request(md, rq);
1920 }
1921
1922 static void dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1923 {
1924         blk_start_request(orig);
1925         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(orig)]);
1926
1927         /*
1928          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1929          * We can't rely on the reference count by device opener,
1930          * because the device may be closed during the request completion
1931          * when all bios are completed.
1932          * See the comment in rq_completed() too.
1933          */
1934         dm_get(md);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * q->request_fn for request-based dm.
1939  * Called with the queue lock held.
1940  */
1941 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1942 {
1943         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1944         int srcu_idx;
1945         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1946         struct dm_target *ti;
1947         struct request *rq;
1948         struct dm_rq_target_io *tio;
1949         sector_t pos;
1950
1951         /*
1952          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1953          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1954          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1955          * dm_suspend().
1956          */
1957         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1958                 rq = blk_peek_request(q);
1959                 if (!rq)
1960                         goto delay_and_out;
1961
1962                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1963                 pos = 0;
1964                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1965                         pos = blk_rq_pos(rq);
1966
1967                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1968                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1969                         /*
1970                          * Must perform setup, that rq_completed() requires,
1971                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1972                          */
1973                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1974                         dm_start_request(md, rq);
1975                         dm_kill_unmapped_request(rq, -EIO);
1976                         continue;
1977                 }
1978
1979                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1980                         goto delay_and_out;
1981
1982                 dm_start_request(md, rq);
1983
1984                 tio = rq->special;
1985                 /* Establish tio->ti before queuing work (map_tio_request) */
1986                 tio->ti = ti;
1987                 queue_kthread_work(&md->kworker, &tio->work);
1988                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1989         }
1990
1991         goto out;
1992
1993 delay_and_out:
1994         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
1995 out:
1996         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1997 }
1998
1999 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
2000 {
2001         int r = bdi_bits;
2002         struct mapped_device *md = congested_data;
2003         struct dm_table *map;
2004
2005         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2006                 map = dm_get_live_table_fast(md);
2007                 if (map) {
2008                         /*
2009                          * Request-based dm cares about only own queue for
2010                          * the query about congestion status of request_queue
2011                          */
2012                         if (dm_request_based(md))
2013                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
2014                                     bdi_bits;
2015                         else
2016                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
2017                 }
2018                 dm_put_live_table_fast(md);
2019         }
2020
2021         return r;
2022 }
2023
2024 /*-----------------------------------------------------------------
2025  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2026  *---------------------------------------------------------------*/
2027 static void free_minor(int minor)
2028 {
2029         spin_lock(&_minor_lock);
2030         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2031         spin_unlock(&_minor_lock);
2032 }
2033
2034 /*
2035  * See if the device with a specific minor # is free.
2036  */
2037 static int specific_minor(int minor)
2038 {
2039         int r;
2040
2041         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2042                 return -EINVAL;
2043
2044         idr_preload(GFP_KERNEL);
2045         spin_lock(&_minor_lock);
2046
2047         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2048
2049         spin_unlock(&_minor_lock);
2050         idr_preload_end();
2051         if (r < 0)
2052                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2053         return 0;
2054 }
2055
2056 static int next_free_minor(int *minor)
2057 {
2058         int r;
2059
2060         idr_preload(GFP_KERNEL);
2061         spin_lock(&_minor_lock);
2062
2063         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2064
2065         spin_unlock(&_minor_lock);
2066         idr_preload_end();
2067         if (r < 0)
2068                 return r;
2069         *minor = r;
2070         return 0;
2071 }
2072
2073 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2074
2075 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2076
2077 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
2078 {
2079         /*
2080          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
2081          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
2082          * The type is decided at the first table loading time.
2083          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
2084          * for request stacking support until then.
2085          *
2086          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
2087          */
2088         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
2089
2090         md->queue->queuedata = md;
2091         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
2092         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
2093
2094         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2099  */
2100 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2101 {
2102         int r;
2103         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
2104         void *old_md;
2105
2106         if (!md) {
2107                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2108                 return NULL;
2109         }
2110
2111         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2112                 goto bad_module_get;
2113
2114         /* get a minor number for the dev */
2115         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2116                 r = next_free_minor(&minor);
2117         else
2118                 r = specific_minor(minor);
2119         if (r < 0)
2120                 goto bad_minor;
2121
2122         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2123         if (r < 0)
2124                 goto bad_io_barrier;
2125
2126         md->type = DM_TYPE_NONE;
2127         mutex_init(&md->suspend_lock);
2128         mutex_init(&md->type_lock);
2129         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2130         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2131         atomic_set(&md->holders, 1);
2132         atomic_set(&md->open_count, 0);
2133         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2134         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2135         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2136         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2137         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2138
2139         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
2140         if (!md->queue)
2141                 goto bad_queue;
2142
2143         dm_init_md_queue(md);
2144
2145         md->disk = alloc_disk(1);
2146         if (!md->disk)
2147                 goto bad_disk;
2148
2149         atomic_set(&md->pending[0], 0);
2150         atomic_set(&md->pending[1], 0);
2151         init_waitqueue_head(&md->wait);
2152         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2153         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2154         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2155         md->kworker_task = NULL;
2156
2157         md->disk->major = _major;
2158         md->disk->first_minor = minor;
2159         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2160         md->disk->queue = md->queue;
2161         md->disk->private_data = md;
2162         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2163         add_disk(md->disk);
2164         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2165
2166         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2167         if (!md->wq)
2168                 goto bad_thread;
2169
2170         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2171         if (!md->bdev)
2172                 goto bad_bdev;
2173
2174         bio_init(&md->flush_bio);
2175         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
2176         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
2177
2178         dm_stats_init(&md->stats);
2179
2180         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2181         spin_lock(&_minor_lock);
2182         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2183         spin_unlock(&_minor_lock);
2184
2185         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2186
2187         return md;
2188
2189 bad_bdev:
2190         destroy_workqueue(md->wq);
2191 bad_thread:
2192         del_gendisk(md->disk);
2193         put_disk(md->disk);
2194 bad_disk:
2195         blk_cleanup_queue(md->queue);
2196 bad_queue:
2197         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2198 bad_io_barrier:
2199         free_minor(minor);
2200 bad_minor:
2201         module_put(THIS_MODULE);
2202 bad_module_get:
2203         kfree(md);
2204         return NULL;
2205 }
2206
2207 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2208
2209 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2210 {
2211         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2212
2213         unlock_fs(md);
2214         destroy_workqueue(md->wq);
2215
2216         if (md->kworker_task)
2217                 kthread_stop(md->kworker_task);
2218         if (md->io_pool)
2219                 mempool_destroy(md->io_pool);
2220         if (md->rq_pool)
2221                 mempool_destroy(md->rq_pool);
2222         if (md->bs)
2223                 bioset_free(md->bs);
2224
2225         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2226         free_table_devices(&md->table_devices);
2227         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2228
2229         spin_lock(&_minor_lock);
2230         md->disk->private_data = NULL;
2231         spin_unlock(&_minor_lock);
2232         if (blk_get_integrity(md->disk))
2233                 blk_integrity_unregister(md->disk);
2234         del_gendisk(md->disk);
2235         put_disk(md->disk);
2236         blk_cleanup_queue(md->queue);
2237         bdput(md->bdev);
2238         free_minor(minor);
2239
2240         module_put(THIS_MODULE);
2241         kfree(md);
2242 }
2243
2244 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2245 {
2246         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2247
2248         if (md->io_pool && md->bs) {
2249                 /* The md already has necessary mempools. */
2250                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2251                         /*
2252                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2253                          * because a different table was loaded.
2254                          */
2255                         bioset_free(md->bs);
2256                         md->bs = p->bs;
2257                         p->bs = NULL;
2258                 }
2259                 /*
2260                  * There's no need to reload with request-based dm
2261                  * because the size of front_pad doesn't change.
2262                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2263                  * prep-ed requests in the queue may refer
2264                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2265                  * through the queue to unprep.
2266                  */
2267                 goto out;
2268         }
2269
2270         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->rq_pool || md->bs);
2271
2272         md->io_pool = p->io_pool;
2273         p->io_pool = NULL;
2274         md->rq_pool = p->rq_pool;
2275         p->rq_pool = NULL;
2276         md->bs = p->bs;
2277         p->bs = NULL;
2278
2279 out:
2280         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2281         dm_table_free_md_mempools(t);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Bind a table to the device.
2286  */
2287 static void event_callback(void *context)
2288 {
2289         unsigned long flags;
2290         LIST_HEAD(uevents);
2291         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2292
2293         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2294         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2295         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2296
2297         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2298
2299         atomic_inc(&md->event_nr);
2300         wake_up(&md->eventq);
2301 }
2302
2303 /*
2304  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2305  */
2306 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2307 {
2308         set_capacity(md->disk, size);
2309
2310         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2311 }
2312
2313 /*
2314  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2315  *
2316  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2317  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2318  * able to split any bios it receives that are too big.
2319  */
2320 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2321 {
2322         struct mapped_device *dev_md;
2323
2324         if (!q->merge_bvec_fn)
2325                 return 0;
2326
2327         if (q->make_request_fn == dm_make_request) {
2328                 dev_md = q->queuedata;
2329                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2330                         return 0;
2331         }
2332
2333         return 1;
2334 }
2335
2336 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2337                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2338                                          sector_t len, void *data)
2339 {
2340         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2341         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2342
2343         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2348  * on the properties of the underlying devices.
2349  */
2350 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2351 {
2352         unsigned i = 0;
2353         struct dm_target *ti;
2354
2355         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2356                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2357
2358                 if (ti->type->iterate_devices &&
2359                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2360                         return 0;
2361         }
2362
2363         return 1;
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Returns old map, which caller must destroy.
2368  */
2369 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2370                                struct queue_limits *limits)
2371 {
2372         struct dm_table *old_map;
2373         struct request_queue *q = md->queue;
2374         sector_t size;
2375         int merge_is_optional;
2376
2377         size = dm_table_get_size(t);
2378
2379         /*
2380          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2381          */
2382         if (size != dm_get_size(md))
2383                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2384
2385         __set_size(md, size);
2386
2387         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2388
2389         /*
2390          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2391          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2392          * I/O mapping before resume.
2393          * This must be done before setting the queue restrictions,
2394          * because request-based dm may be run just after the setting.
2395          */
2396         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2397                 stop_queue(q);
2398
2399         __bind_mempools(md, t);
2400
2401         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2402
2403         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2404         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2405         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2406
2407         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2408         if (merge_is_optional)
2409                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2410         else
2411                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2412         if (old_map)
2413                 dm_sync_table(md);
2414
2415         return old_map;
2416 }
2417
2418 /*
2419  * Returns unbound table for the caller to free.
2420  */
2421 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2422 {
2423         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2424
2425         if (!map)
2426                 return NULL;
2427
2428         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2429         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2430         dm_sync_table(md);
2431
2432         return map;
2433 }
2434
2435 /*
2436  * Constructor for a new device.
2437  */
2438 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2439 {
2440         struct mapped_device *md;
2441
2442         md = alloc_dev(minor);
2443         if (!md)
2444                 return -ENXIO;
2445
2446         dm_sysfs_init(md);
2447
2448         *result = md;
2449         return 0;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Functions to manage md->type.
2454  * All are required to hold md->type_lock.
2455  */
2456 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2457 {
2458         mutex_lock(&md->type_lock);
2459 }
2460
2461 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         mutex_unlock(&md->type_lock);
2464 }
2465
2466 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2467 {
2468         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2469         md->type = type;
2470 }
2471
2472 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2473 {
2474         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2475         return md->type;
2476 }
2477
2478 static bool dm_md_type_request_based(struct mapped_device *md)
2479 {
2480         unsigned table_type = dm_get_md_type(md);
2481
2482         return (table_type == DM_TYPE_REQUEST_BASED ||
2483                 table_type == DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED);
2484 }
2485
2486 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2487 {
2488         return md->immutable_target_type;
2489 }
2490
2491 /*
2492  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2493  * count on 'md'.
2494  */
2495 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2496 {
2497         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2498         return &md->queue->limits;
2499 }
2500 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2501
2502 /*
2503  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2504  */
2505 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2506 {
2507         struct request_queue *q = NULL;
2508
2509         if (md->queue->elevator)
2510                 return 1;
2511
2512         /* Fully initialize the queue */
2513         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2514         if (!q)
2515                 return 0;
2516
2517         md->queue = q;
2518         dm_init_md_queue(md);
2519         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2520         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2521
2522         /* Also initialize the request-based DM worker thread */
2523         init_kthread_worker(&md->kworker);
2524         md->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn, &md->kworker,
2525                                        "kdmwork-%s", dm_device_name(md));
2526
2527         elv_register_queue(md->queue);
2528
2529         return 1;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * Setup the DM device's queue based on md's type
2534  */
2535 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2536 {
2537         if (dm_md_type_request_based(md)) {
2538                 if (!dm_init_request_based_queue(md)) {
2539                         DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2540                         return -EINVAL;
2541                 }
2542         } else {
2543                 /* bio-based specific initialization */
2544                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2545                 blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
2546         }
2547
2548         return 0;
2549 }
2550
2551 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2552 {
2553         struct mapped_device *md;
2554         unsigned minor = MINOR(dev);
2555
2556         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2557                 return NULL;
2558
2559         spin_lock(&_minor_lock);
2560
2561         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2562         if (md) {
2563                 if ((md == MINOR_ALLOCED ||
2564                      (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2565                      dm_deleting_md(md) ||
2566                      test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2567                         md = NULL;
2568                         goto out;
2569                 }
2570                 dm_get(md);
2571         }
2572
2573 out:
2574         spin_unlock(&_minor_lock);
2575
2576         return md;
2577 }
2578 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2579
2580 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2581 {
2582         return md->interface_ptr;
2583 }
2584
2585 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2586 {
2587         md->interface_ptr = ptr;
2588 }
2589
2590 void dm_get(struct mapped_device *md)
2591 {
2592         atomic_inc(&md->holders);
2593         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2594 }
2595
2596 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2597 {
2598         spin_lock(&_minor_lock);
2599         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2600                 spin_unlock(&_minor_lock);
2601                 return -EBUSY;
2602         }
2603         dm_get(md);
2604         spin_unlock(&_minor_lock);
2605         return 0;
2606 }
2607 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2608
2609 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2610 {
2611         return md->name;
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2614
2615 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2616 {
2617         struct dm_table *map;
2618         int srcu_idx;
2619
2620         might_sleep();
2621
2622         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2623
2624         spin_lock(&_minor_lock);
2625         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2626         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2627         spin_unlock(&_minor_lock);
2628
2629         if (dm_request_based(md))
2630                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2631
2632         /*
2633          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2634          * do not race with internal suspend.
2635          */
2636         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2637         if (!dm_suspended_md(md)) {
2638                 dm_table_presuspend_targets(map);
2639                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2640         }
2641         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2642
2643         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2644         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2645
2646         /*
2647          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2648          * for example.  Wait for all references to disappear.
2649          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2650          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2651          */
2652         if (wait)
2653                 while (atomic_read(&md->holders))
2654                         msleep(1);
2655         else if (atomic_read(&md->holders))
2656                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2657                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2658
2659         dm_sysfs_exit(md);
2660         dm_table_destroy(__unbind(md));
2661         free_dev(md);
2662 }
2663
2664 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2665 {
2666         __dm_destroy(md, true);
2667 }
2668
2669 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2670 {
2671         __dm_destroy(md, false);
2672 }
2673
2674 void dm_put(struct mapped_device *md)
2675 {
2676         atomic_dec(&md->holders);
2677 }
2678 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2679
2680 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2681 {
2682         int r = 0;
2683         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2684
2685         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2686
2687         while (1) {
2688                 set_current_state(interruptible);
2689
2690                 if (!md_in_flight(md))
2691                         break;
2692
2693                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2694                     signal_pending(current)) {
2695                         r = -EINTR;
2696                         break;
2697                 }
2698
2699                 io_schedule();
2700         }
2701         set_current_state(TASK_RUNNING);
2702
2703         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2704
2705         return r;
2706 }
2707
2708 /*
2709  * Process the deferred bios
2710  */
2711 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2712 {
2713         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2714                                                 work);
2715         struct bio *c;
2716         int srcu_idx;
2717         struct dm_table *map;
2718
2719         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2720
2721         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2722                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2723                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2724                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2725
2726                 if (!c)
2727                         break;
2728
2729                 if (dm_request_based(md))
2730                         generic_make_request(c);
2731                 else
2732                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2733         }
2734
2735         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2736 }
2737
2738 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2739 {
2740         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2741         smp_mb__after_atomic();
2742         queue_work(md->wq, &md->work);
2743 }
2744
2745 /*
2746  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2747  */
2748 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2749 {
2750         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2751         struct queue_limits limits;
2752         int r;
2753
2754         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2755
2756         /* device must be suspended */
2757         if (!dm_suspended_md(md))
2758                 goto out;
2759
2760         /*
2761          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2762          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2763          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2764          * reappear.
2765          */
2766         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2767                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2768                 if (live_map)
2769                         limits = md->queue->limits;
2770                 dm_put_live_table_fast(md);
2771         }
2772
2773         if (!live_map) {
2774                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2775                 if (r) {
2776                         map = ERR_PTR(r);
2777                         goto out;
2778                 }
2779         }
2780
2781         map = __bind(md, table, &limits);
2782
2783 out:
2784         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2785         return map;
2786 }
2787
2788 /*
2789  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2790  * device.
2791  */
2792 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2793 {
2794         int r;
2795
2796         WARN_ON(md->frozen_sb);
2797
2798         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2799         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2800                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2801                 md->frozen_sb = NULL;
2802                 return r;
2803         }
2804
2805         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2806
2807         return 0;
2808 }
2809
2810 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2811 {
2812         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2813                 return;
2814
2815         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2816         md->frozen_sb = NULL;
2817         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2822  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2823  * are being added to md->deferred list.
2824  *
2825  * Caller must hold md->suspend_lock
2826  */
2827 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2828                         unsigned suspend_flags, int interruptible)
2829 {
2830         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2831         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2832         int r;
2833
2834         /*
2835          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2836          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2837          */
2838         if (noflush)
2839                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2840
2841         /*
2842          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2843          * provide the .presuspend_undo hook.
2844          */
2845         dm_table_presuspend_targets(map);
2846
2847         /*
2848          * Flush I/O to the device.
2849          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2850          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2851          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2852          */
2853         if (!noflush && do_lockfs) {
2854                 r = lock_fs(md);
2855                 if (r) {
2856                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2857                         return r;
2858                 }
2859         }
2860
2861         /*
2862          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2863          * to target drivers i.e. no one may be executing
2864          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2865          * dm_wq_work.
2866          *
2867          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2868          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2869          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2870          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2871          * flush_workqueue(md->wq).
2872          */
2873         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2874         if (map)
2875                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2876
2877         /*
2878          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2879          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2880          */
2881         if (dm_request_based(md)) {
2882                 stop_queue(md->queue);
2883                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2884         }
2885
2886         flush_workqueue(md->wq);
2887
2888         /*
2889          * At this point no more requests are entering target request routines.
2890          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2891          * to finish.
2892          */
2893         r = dm_wait_for_completion(md, interruptible);
2894
2895         if (noflush)
2896                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2897         if (map)
2898                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2899
2900         /* were we interrupted ? */
2901         if (r < 0) {
2902                 dm_queue_flush(md);
2903
2904                 if (dm_request_based(md))
2905                         start_queue(md->queue);
2906
2907                 unlock_fs(md);
2908                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2909                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2910         }
2911
2912         return r;
2913 }
2914
2915 /*
2916  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2917  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2918  * the background.  Before the table can be swapped with
2919  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2920  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2921  */
2922 /*
2923  * Suspend mechanism in request-based dm.
2924  *
2925  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2926  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2927  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2928  *
2929  * To abort suspend, start the request_queue.
2930  */
2931 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2932 {
2933         struct dm_table *map = NULL;
2934         int r = 0;
2935
2936 retry:
2937         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2938
2939         if (dm_suspended_md(md)) {
2940                 r = -EINVAL;
2941                 goto out_unlock;
2942         }
2943
2944         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2945                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2946                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2947                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2948                 if (r)
2949                         return r;
2950                 goto retry;
2951         }
2952
2953         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2954
2955         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE);
2956         if (r)
2957                 goto out_unlock;
2958
2959         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2960
2961         dm_table_postsuspend_targets(map);
2962
2963 out_unlock:
2964         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2965         return r;
2966 }
2967
2968 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2969 {
2970         if (map) {
2971                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2972                 if (r)
2973                         return r;
2974         }
2975
2976         dm_queue_flush(md);
2977
2978         /*
2979          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2980          * so that mapping of targets can work correctly.
2981          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2982          */
2983         if (dm_request_based(md))
2984                 start_queue(md->queue);
2985
2986         unlock_fs(md);
2987
2988         return 0;
2989 }
2990
2991 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2992 {
2993         int r = -EINVAL;
2994         struct dm_table *map = NULL;
2995
2996 retry:
2997         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2998
2999         if (!dm_suspended_md(md))
3000                 goto out;
3001
3002         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3003                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3004                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3005                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3006                 if (r)
3007                         return r;
3008                 goto retry;
3009         }
3010
3011         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3012         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3013                 goto out;
3014
3015         r = __dm_resume(md, map);
3016         if (r)
3017                 goto out;
3018
3019         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3020
3021         r = 0;
3022 out:
3023         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3024
3025         return r;
3026 }
3027
3028 /*
3029  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3030  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3031  * It may be used only from the kernel.
3032  */
3033
3034 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
3035 {
3036         struct dm_table *map = NULL;
3037
3038         if (md->internal_suspend_count++)
3039                 return; /* nested internal suspend */
3040
3041         if (dm_suspended_md(md)) {
3042                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3043                 return; /* nest suspend */
3044         }
3045
3046         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3047
3048         /*
3049          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3050          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3051          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3052          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3053          */
3054         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3055
3056         set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3057
3058         dm_table_postsuspend_targets(map);
3059 }
3060
3061 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3062 {
3063         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3064
3065         if (--md->internal_suspend_count)
3066                 return; /* resume from nested internal suspend */
3067
3068         if (dm_suspended_md(md))
3069                 goto done; /* resume from nested suspend */
3070
3071         /*
3072          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
3073          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
3074          */
3075         (void) __dm_resume(md, NULL);
3076
3077 done:
3078         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3079         smp_mb__after_atomic();
3080         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3081 }
3082
3083 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3084 {
3085         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3086         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3087         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3088 }
3089 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3090
3091 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3092 {
3093         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3094         __dm_internal_resume(md);
3095         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3096 }
3097 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3098
3099 /*
3100  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3101  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3102  */
3103
3104 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3105 {
3106         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3107         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3108                 return;
3109
3110         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3111         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3112         flush_workqueue(md->wq);
3113         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3114 }
3115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
3116
3117 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3118 {
3119         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3120                 goto done;
3121
3122         dm_queue_flush(md);
3123
3124 done:
3125         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3126 }
3127 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
3128
3129 /*-----------------------------------------------------------------
3130  * Event notification.
3131  *---------------------------------------------------------------*/
3132 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3133                        unsigned cookie)
3134 {
3135         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3136         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
3137
3138         if (!cookie)
3139                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
3140         else {
3141                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3142                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3143                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
3144                                           action, envp);
3145         }
3146 }
3147
3148 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3149 {
3150         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3151 }
3152
3153 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3154 {
3155         return atomic_read(&md->event_nr);
3156 }
3157
3158 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3159 {
3160         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3161                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3162 }
3163
3164 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3165 {
3166         unsigned long flags;
3167
3168         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3169         list_add(elist, &md->uevent_list);
3170         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3171 }
3172
3173 /*
3174  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3175  * count on 'md'.
3176  */
3177 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3178 {
3179         return md->disk;
3180 }
3181
3182 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3183 {
3184         return &md->kobj_holder.kobj;
3185 }
3186
3187 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3188 {
3189         struct mapped_device *md;
3190
3191         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3192
3193         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
3194             dm_deleting_md(md))
3195                 return NULL;
3196
3197         dm_get(md);
3198         return md;
3199 }
3200
3201 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3202 {
3203         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3204 }
3205
3206 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3207 {
3208         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3209 }
3210
3211 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3212 {
3213         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3214 }
3215
3216 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3217 {
3218         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
3219 }
3220 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3221
3222 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3223 {
3224         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3227
3228 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
3229 {
3230         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
3231         struct kmem_cache *cachep;
3232         unsigned int pool_size = 0;
3233         unsigned int front_pad;
3234
3235         if (!pools)
3236                 return NULL;
3237
3238         switch (type) {
3239         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3240                 cachep = _io_cache;
3241                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
3242                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3243                 break;
3244         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3245                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3246                 pools->rq_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _rq_cache);
3247                 if (!pools->rq_pool)
3248                         goto out;
3249                 /* fall through to setup remaining rq-based pools */
3250         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
3251                 cachep = _rq_tio_cache;
3252                 if (!pool_size)
3253                         pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3254                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3255                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
3256                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
3257                 break;
3258         default:
3259                 goto out;
3260         }
3261
3262         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
3263         if (!pools->io_pool)
3264                 goto out;
3265
3266         pools->bs = bioset_create_nobvec(pool_size, front_pad);
3267         if (!pools->bs)
3268                 goto out;
3269
3270         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
3271                 goto out;
3272
3273         return pools;
3274
3275 out:
3276         dm_free_md_mempools(pools);
3277
3278         return NULL;
3279 }
3280
3281 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3282 {
3283         if (!pools)
3284                 return;
3285
3286         if (pools->io_pool)
3287                 mempool_destroy(pools->io_pool);
3288
3289         if (pools->rq_pool)
3290                 mempool_destroy(pools->rq_pool);
3291
3292         if (pools->bs)
3293                 bioset_free(pools->bs);
3294
3295         kfree(pools);
3296 }
3297
3298 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3299         .open = dm_blk_open,
3300         .release = dm_blk_close,
3301         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3302         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3303         .owner = THIS_MODULE
3304 };
3305
3306 /*
3307  * module hooks
3308  */
3309 module_init(dm_init);
3310 module_exit(dm_exit);
3311
3312 module_param(major, uint, 0);
3313 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3314
3315 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3316 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3317
3318 module_param(reserved_rq_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3319 MODULE_PARM_DESC(reserved_rq_based_ios, "Reserved IOs in request-based mempools");
3320
3321 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3322 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3323 MODULE_LICENSE("GPL");