OSDN Git Service

dm: only run the queue on completion if congested or no requests pending
[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         int nr_requests_pending;
1028
1029         atomic_dec(&md->pending[rw]);
1030
1031         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
1032         nr_requests_pending = md_in_flight(md);
1033         if (!nr_requests_pending)
1034                 wake_up(&md->wait);
1035
1036         /*
1037          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
1038          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
1039          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
1040          * queue lock again.
1041          */
1042         if (run_queue) {
1043                 if (!nr_requests_pending ||
1044                     (nr_requests_pending >= md->queue->nr_congestion_on))
1045                         blk_run_queue_async(md->queue);
1046         }
1047
1048         /*
1049          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
1050          */
1051         dm_put(md);
1052 }
1053
1054 static void free_rq_clone(struct request *clone)
1055 {
1056         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1057
1058         blk_rq_unprep_clone(clone);
1059         if (clone->q && clone->q->mq_ops)
1060                 tio->ti->type->release_clone_rq(clone);
1061         else
1062                 free_clone_request(tio->md, clone);
1063         free_rq_tio(tio);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Complete the clone and the original request.
1068  * Must be called without clone's queue lock held,
1069  * see end_clone_request() for more details.
1070  */
1071 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
1072 {
1073         int rw = rq_data_dir(clone);
1074         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1075         struct mapped_device *md = tio->md;
1076         struct request *rq = tio->orig;
1077
1078         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
1079                 rq->errors = clone->errors;
1080                 rq->resid_len = clone->resid_len;
1081
1082                 if (rq->sense)
1083                         /*
1084                          * We are using the sense buffer of the original
1085                          * request.
1086                          * So setting the length of the sense data is enough.
1087                          */
1088                         rq->sense_len = clone->sense_len;
1089         }
1090
1091         free_rq_clone(clone);
1092         blk_end_request_all(rq, error);
1093         rq_completed(md, rw, true);
1094 }
1095
1096 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
1097 {
1098         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1099         struct request *clone = tio->clone;
1100
1101         rq->special = NULL;
1102         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
1103
1104         if (clone)
1105                 free_rq_clone(clone);
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Requeue the original request of a clone.
1110  */
1111 static void dm_requeue_unmapped_original_request(struct mapped_device *md,
1112                                                  struct request *rq)
1113 {
1114         int rw = rq_data_dir(rq);
1115         struct request_queue *q = rq->q;
1116         unsigned long flags;
1117
1118         dm_unprep_request(rq);
1119
1120         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1121         blk_requeue_request(q, rq);
1122         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1123
1124         rq_completed(md, rw, false);
1125 }
1126
1127 static void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
1128 {
1129         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1130
1131         dm_requeue_unmapped_original_request(tio->md, tio->orig);
1132 }
1133
1134 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
1135 {
1136         blk_stop_queue(q);
1137 }
1138
1139 static void stop_queue(struct request_queue *q)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142
1143         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1144         __stop_queue(q);
1145         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1146 }
1147
1148 static void __start_queue(struct request_queue *q)
1149 {
1150         if (blk_queue_stopped(q))
1151                 blk_start_queue(q);
1152 }
1153
1154 static void start_queue(struct request_queue *q)
1155 {
1156         unsigned long flags;
1157
1158         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1159         __start_queue(q);
1160         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1161 }
1162
1163 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
1164 {
1165         int r = error;
1166         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1167         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
1168
1169         if (tio->ti) {
1170                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
1171
1172                 if (mapped && rq_end_io)
1173                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
1174         }
1175
1176         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (clone->cmd_flags & REQ_WRITE_SAME) &&
1177                      !clone->q->limits.max_write_same_sectors))
1178                 disable_write_same(tio->md);
1179
1180         if (r <= 0)
1181                 /* The target wants to complete the I/O */
1182                 dm_end_request(clone, r);
1183         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1184                 /* The target will handle the I/O */
1185                 return;
1186         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1187                 /* The target wants to requeue the I/O */
1188                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1189         else {
1190                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1191                 BUG();
1192         }
1193 }
1194
1195 /*
1196  * Request completion handler for request-based dm
1197  */
1198 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
1199 {
1200         bool mapped = true;
1201         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1202         struct request *clone = tio->clone;
1203
1204         if (!clone) {
1205                 blk_end_request_all(rq, tio->error);
1206                 rq_completed(tio->md, rq_data_dir(rq), false);
1207                 free_rq_tio(tio);
1208                 return;
1209         }
1210
1211         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
1212                 mapped = false;
1213
1214         dm_done(clone, tio->error, mapped);
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Complete the clone and the original request with the error status
1219  * through softirq context.
1220  */
1221 static void dm_complete_request(struct request *rq, int error)
1222 {
1223         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1224
1225         tio->error = error;
1226         blk_complete_request(rq);
1227 }
1228
1229 /*
1230  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
1231  * through softirq context.
1232  * Target's rq_end_io() function isn't called.
1233  * This may be used when the target's map_rq() or clone_and_map_rq() functions fail.
1234  */
1235 static void dm_kill_unmapped_request(struct request *rq, int error)
1236 {
1237         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1238         dm_complete_request(rq, error);
1239 }
1240
1241 /*
1242  * Called with the clone's queue lock held
1243  */
1244 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1245 {
1246         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1247
1248         if (!clone->q->mq_ops) {
1249                 /*
1250                  * For just cleaning up the information of the queue in which
1251                  * the clone was dispatched.
1252                  * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced
1253                  * from dm own mempool (REQ_ALLOCED isn't set).
1254                  */
1255                 __blk_put_request(clone->q, clone);
1256         }
1257
1258         /*
1259          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1260          * hold the clone's queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1261          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1262          *       of the stacking during the completion
1263          *     - the submission which requires queue lock may be done
1264          *       against this clone's queue
1265          */
1266         dm_complete_request(tio->orig, error);
1267 }
1268
1269 /*
1270  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1271  * target boundary.
1272  */
1273 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1274 {
1275         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1276
1277         return ti->len - target_offset;
1278 }
1279
1280 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1281 {
1282         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1283         sector_t offset, max_len;
1284
1285         /*
1286          * Does the target need to split even further?
1287          */
1288         if (ti->max_io_len) {
1289                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1290                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1291                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1292                 else
1293                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1294                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1295
1296                 if (len > max_len)
1297                         len = max_len;
1298         }
1299
1300         return len;
1301 }
1302
1303 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1304 {
1305         if (len > UINT_MAX) {
1306                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1307                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1308                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1309                 return -EINVAL;
1310         }
1311
1312         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1313
1314         return 0;
1315 }
1316 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1317
1318 /*
1319  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1320  * allowed for all bio types except REQ_FLUSH.
1321  *
1322  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1323  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1324  * sent in a next bio.
1325  *
1326  * A diagram that explains the arithmetics:
1327  * +--------------------+---------------+-------+
1328  * |         1          |       2       |   3   |
1329  * +--------------------+---------------+-------+
1330  *
1331  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1332  *                      <------- bi_size ------->
1333  *                      <-- n_sectors -->
1334  *
1335  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1336  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1337  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1338  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1339  *       to make it empty)
1340  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1341  *
1342  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1343  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1344  * copies of the bio.
1345  */
1346 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1347 {
1348         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1349         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1350         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_FLUSH);
1351         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1352         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1353         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1354         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1355 }
1356 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1357
1358 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1359 {
1360         int r;
1361         sector_t sector;
1362         struct mapped_device *md;
1363         struct bio *clone = &tio->clone;
1364         struct dm_target *ti = tio->ti;
1365
1366         clone->bi_end_io = clone_endio;
1367
1368         /*
1369          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1370          * anything, the target has assumed ownership of
1371          * this io.
1372          */
1373         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1374         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1375         r = ti->type->map(ti, clone);
1376         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1377                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1378
1379                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1380                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1381
1382                 generic_make_request(clone);
1383         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1384                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1385                 md = tio->io->md;
1386                 dec_pending(tio->io, r);
1387                 free_tio(md, tio);
1388         } else if (r) {
1389                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1390                 BUG();
1391         }
1392 }
1393
1394 struct clone_info {
1395         struct mapped_device *md;
1396         struct dm_table *map;
1397         struct bio *bio;
1398         struct dm_io *io;
1399         sector_t sector;
1400         unsigned sector_count;
1401 };
1402
1403 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1404 {
1405         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1406         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1411  */
1412 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1413                       sector_t sector, unsigned len)
1414 {
1415         struct bio *clone = &tio->clone;
1416
1417         __bio_clone_fast(clone, bio);
1418
1419         if (bio_integrity(bio))
1420                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1421
1422         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1423         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1424
1425         if (bio_integrity(bio))
1426                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1427 }
1428
1429 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1430                                       struct dm_target *ti,
1431                                       unsigned target_bio_nr)
1432 {
1433         struct dm_target_io *tio;
1434         struct bio *clone;
1435
1436         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1437         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1438
1439         tio->io = ci->io;
1440         tio->ti = ti;
1441         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1442
1443         return tio;
1444 }
1445
1446 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1447                                        struct dm_target *ti,
1448                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1449 {
1450         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1451         struct bio *clone = &tio->clone;
1452
1453         tio->len_ptr = len;
1454
1455         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1456         if (len)
1457                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1458
1459         __map_bio(tio);
1460 }
1461
1462 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1463                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1464 {
1465         unsigned target_bio_nr;
1466
1467         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1468                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1469 }
1470
1471 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1472 {
1473         unsigned target_nr = 0;
1474         struct dm_target *ti;
1475
1476         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1477         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1478                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1479
1480         return 0;
1481 }
1482
1483 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1484                                      sector_t sector, unsigned *len)
1485 {
1486         struct bio *bio = ci->bio;
1487         struct dm_target_io *tio;
1488         unsigned target_bio_nr;
1489         unsigned num_target_bios = 1;
1490
1491         /*
1492          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1493          */
1494         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1495                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1496
1497         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1498                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1499                 tio->len_ptr = len;
1500                 clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1501                 __map_bio(tio);
1502         }
1503 }
1504
1505 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1506
1507 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1508 {
1509         return ti->num_discard_bios;
1510 }
1511
1512 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1513 {
1514         return ti->num_write_same_bios;
1515 }
1516
1517 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1518
1519 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1520 {
1521         return ti->split_discard_bios;
1522 }
1523
1524 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1525                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1526                                        is_split_required_fn is_split_required)
1527 {
1528         struct dm_target *ti;
1529         unsigned len;
1530         unsigned num_bios;
1531
1532         do {
1533                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1534                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1535                         return -EIO;
1536
1537                 /*
1538                  * Even though the device advertised support for this type of
1539                  * request, that does not mean every target supports it, and
1540                  * reconfiguration might also have changed that since the
1541                  * check was performed.
1542                  */
1543                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1544                 if (!num_bios)
1545                         return -EOPNOTSUPP;
1546
1547                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1548                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1549                 else
1550                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1551
1552                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1553
1554                 ci->sector += len;
1555         } while (ci->sector_count -= len);
1556
1557         return 0;
1558 }
1559
1560 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1561 {
1562         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1563                                            is_split_required_for_discard);
1564 }
1565
1566 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1567 {
1568         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1573  */
1574 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1575 {
1576         struct bio *bio = ci->bio;
1577         struct dm_target *ti;
1578         unsigned len;
1579
1580         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1581                 return __send_discard(ci);
1582         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1583                 return __send_write_same(ci);
1584
1585         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1586         if (!dm_target_is_valid(ti))
1587                 return -EIO;
1588
1589         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1590
1591         __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1592
1593         ci->sector += len;
1594         ci->sector_count -= len;
1595
1596         return 0;
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1601  */
1602 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1603                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1604 {
1605         struct clone_info ci;
1606         int error = 0;
1607
1608         if (unlikely(!map)) {
1609                 bio_io_error(bio);
1610                 return;
1611         }
1612
1613         ci.map = map;
1614         ci.md = md;
1615         ci.io = alloc_io(md);
1616         ci.io->error = 0;
1617         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1618         ci.io->bio = bio;
1619         ci.io->md = md;
1620         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1621         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1622
1623         start_io_acct(ci.io);
1624
1625         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1626                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1627                 ci.sector_count = 0;
1628                 error = __send_empty_flush(&ci);
1629                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1630         } else {
1631                 ci.bio = bio;
1632                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1633                 while (ci.sector_count && !error)
1634                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1635         }
1636
1637         /* drop the extra reference count */
1638         dec_pending(ci.io, error);
1639 }
1640 /*-----------------------------------------------------------------
1641  * CRUD END
1642  *---------------------------------------------------------------*/
1643
1644 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1645                          struct bvec_merge_data *bvm,
1646                          struct bio_vec *biovec)
1647 {
1648         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1649         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1650         struct dm_target *ti;
1651         sector_t max_sectors;
1652         int max_size = 0;
1653
1654         if (unlikely(!map))
1655                 goto out;
1656
1657         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1658         if (!dm_target_is_valid(ti))
1659                 goto out;
1660
1661         /*
1662          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1663          */
1664         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1665                           (sector_t) queue_max_sectors(q));
1666         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1667         if (unlikely(max_size < 0)) /* this shouldn't _ever_ happen */
1668                 max_size = 0;
1669
1670         /*
1671          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1672          * it can accept at this offset
1673          * max is precomputed maximal io size
1674          */
1675         if (max_size && ti->type->merge)
1676                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1677         /*
1678          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1679          * provided their merge_bvec method (we know this by looking for the
1680          * max_hw_sectors that dm_set_device_limits may set), then we can't
1681          * allow bios with multiple vector entries.  So always set max_size
1682          * to 0, and the code below allows just one page.
1683          */
1684         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1685                 max_size = 0;
1686
1687 out:
1688         dm_put_live_table_fast(md);
1689         /*
1690          * Always allow an entire first page
1691          */
1692         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1693                 max_size = biovec->bv_len;
1694
1695         return max_size;
1696 }
1697
1698 /*
1699  * The request function that just remaps the bio built up by
1700  * dm_merge_bvec.
1701  */
1702 static void dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1703 {
1704         int rw = bio_data_dir(bio);
1705         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1706         int srcu_idx;
1707         struct dm_table *map;
1708
1709         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1710
1711         generic_start_io_acct(rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1712
1713         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1714         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1715                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1716
1717                 if (bio_rw(bio) != READA)
1718                         queue_io(md, bio);
1719                 else
1720                         bio_io_error(bio);
1721                 return;
1722         }
1723
1724         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1725         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1726         return;
1727 }
1728
1729 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1730 {
1731         return blk_queue_stackable(md->queue);
1732 }
1733
1734 static void dm_dispatch_clone_request(struct request *clone, struct request *rq)
1735 {
1736         int r;
1737
1738         if (blk_queue_io_stat(clone->q))
1739                 clone->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1740
1741         clone->start_time = jiffies;
1742         r = blk_insert_cloned_request(clone->q, clone);
1743         if (r)
1744                 /* must complete clone in terms of original request */
1745                 dm_complete_request(rq, r);
1746 }
1747
1748 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1749                                  void *data)
1750 {
1751         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1752         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1753                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1754
1755         info->orig = bio_orig;
1756         info->tio = tio;
1757         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1758
1759         return 0;
1760 }
1761
1762 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1763                        struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1764 {
1765         int r;
1766
1767         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, gfp_mask,
1768                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1769         if (r)
1770                 return r;
1771
1772         clone->cmd = rq->cmd;
1773         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1774         clone->sense = rq->sense;
1775         clone->end_io = end_clone_request;
1776         clone->end_io_data = tio;
1777
1778         tio->clone = clone;
1779
1780         return 0;
1781 }
1782
1783 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1784                                 struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1785 {
1786         struct request *clone = alloc_clone_request(md, gfp_mask);
1787
1788         if (!clone)
1789                 return NULL;
1790
1791         blk_rq_init(NULL, clone);
1792         if (setup_clone(clone, rq, tio, gfp_mask)) {
1793                 /* -ENOMEM */
1794                 free_clone_request(md, clone);
1795                 return NULL;
1796         }
1797
1798         return clone;
1799 }
1800
1801 static void map_tio_request(struct kthread_work *work);
1802
1803 static struct dm_rq_target_io *prep_tio(struct request *rq,
1804                                         struct mapped_device *md, gfp_t gfp_mask)
1805 {
1806         struct dm_rq_target_io *tio;
1807         int srcu_idx;
1808         struct dm_table *table;
1809
1810         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1811         if (!tio)
1812                 return NULL;
1813
1814         tio->md = md;
1815         tio->ti = NULL;
1816         tio->clone = NULL;
1817         tio->orig = rq;
1818         tio->error = 0;
1819         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1820         init_kthread_work(&tio->work, map_tio_request);
1821
1822         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1823         if (!dm_table_mq_request_based(table)) {
1824                 if (!clone_rq(rq, md, tio, gfp_mask)) {
1825                         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1826                         free_rq_tio(tio);
1827                         return NULL;
1828                 }
1829         }
1830         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1831
1832         return tio;
1833 }
1834
1835 /*
1836  * Called with the queue lock held.
1837  */
1838 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1839 {
1840         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1841         struct dm_rq_target_io *tio;
1842
1843         if (unlikely(rq->special)) {
1844                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1845                 return BLKPREP_KILL;
1846         }
1847
1848         tio = prep_tio(rq, md, GFP_ATOMIC);
1849         if (!tio)
1850                 return BLKPREP_DEFER;
1851
1852         rq->special = tio;
1853         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1854
1855         return BLKPREP_OK;
1856 }
1857
1858 /*
1859  * Returns:
1860  * 0                : the request has been processed
1861  * DM_MAPIO_REQUEUE : the original request needs to be requeued
1862  * < 0              : the request was completed due to failure
1863  */
1864 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1865                        struct mapped_device *md)
1866 {
1867         int r;
1868         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1869         struct request *clone = NULL;
1870
1871         if (tio->clone) {
1872                 clone = tio->clone;
1873                 r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1874         } else {
1875                 r = ti->type->clone_and_map_rq(ti, rq, &tio->info, &clone);
1876                 if (r < 0) {
1877                         /* The target wants to complete the I/O */
1878                         dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1879                         return r;
1880                 }
1881                 if (IS_ERR(clone))
1882                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1883                 if (setup_clone(clone, rq, tio, GFP_KERNEL)) {
1884                         /* -ENOMEM */
1885                         ti->type->release_clone_rq(clone);
1886                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1887                 }
1888         }
1889
1890         switch (r) {
1891         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1892                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1893                 break;
1894         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1895                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1896                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1897                                      blk_rq_pos(rq));
1898                 dm_dispatch_clone_request(clone, rq);
1899                 break;
1900         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1901                 /* The target wants to requeue the I/O */
1902                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1903                 break;
1904         default:
1905                 if (r > 0) {
1906                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1907                         BUG();
1908                 }
1909
1910                 /* The target wants to complete the I/O */
1911                 dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1912                 return r;
1913         }
1914
1915         return 0;
1916 }
1917
1918 static void map_tio_request(struct kthread_work *work)
1919 {
1920         struct dm_rq_target_io *tio = container_of(work, struct dm_rq_target_io, work);
1921         struct request *rq = tio->orig;
1922         struct mapped_device *md = tio->md;
1923
1924         if (map_request(tio->ti, rq, md) == DM_MAPIO_REQUEUE)
1925                 dm_requeue_unmapped_original_request(md, rq);
1926 }
1927
1928 static void dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1929 {
1930         blk_start_request(orig);
1931         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(orig)]);
1932
1933         /*
1934          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1935          * We can't rely on the reference count by device opener,
1936          * because the device may be closed during the request completion
1937          * when all bios are completed.
1938          * See the comment in rq_completed() too.
1939          */
1940         dm_get(md);
1941 }
1942
1943 /*
1944  * q->request_fn for request-based dm.
1945  * Called with the queue lock held.
1946  */
1947 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1948 {
1949         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1950         int srcu_idx;
1951         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1952         struct dm_target *ti;
1953         struct request *rq;
1954         struct dm_rq_target_io *tio;
1955         sector_t pos;
1956
1957         /*
1958          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1959          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1960          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1961          * dm_suspend().
1962          */
1963         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1964                 rq = blk_peek_request(q);
1965                 if (!rq)
1966                         goto delay_and_out;
1967
1968                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1969                 pos = 0;
1970                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1971                         pos = blk_rq_pos(rq);
1972
1973                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1974                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1975                         /*
1976                          * Must perform setup, that rq_completed() requires,
1977                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1978                          */
1979                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1980                         dm_start_request(md, rq);
1981                         dm_kill_unmapped_request(rq, -EIO);
1982                         continue;
1983                 }
1984
1985                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1986                         goto delay_and_out;
1987
1988                 dm_start_request(md, rq);
1989
1990                 tio = rq->special;
1991                 /* Establish tio->ti before queuing work (map_tio_request) */
1992                 tio->ti = ti;
1993                 queue_kthread_work(&md->kworker, &tio->work);
1994                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1995         }
1996
1997         goto out;
1998
1999 delay_and_out:
2000         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
2001 out:
2002         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2003 }
2004
2005 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
2006 {
2007         int r = bdi_bits;
2008         struct mapped_device *md = congested_data;
2009         struct dm_table *map;
2010
2011         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2012                 map = dm_get_live_table_fast(md);
2013                 if (map) {
2014                         /*
2015                          * Request-based dm cares about only own queue for
2016                          * the query about congestion status of request_queue
2017                          */
2018                         if (dm_request_based(md))
2019                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
2020                                     bdi_bits;
2021                         else
2022                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
2023                 }
2024                 dm_put_live_table_fast(md);
2025         }
2026
2027         return r;
2028 }
2029
2030 /*-----------------------------------------------------------------
2031  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2032  *---------------------------------------------------------------*/
2033 static void free_minor(int minor)
2034 {
2035         spin_lock(&_minor_lock);
2036         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2037         spin_unlock(&_minor_lock);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * See if the device with a specific minor # is free.
2042  */
2043 static int specific_minor(int minor)
2044 {
2045         int r;
2046
2047         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2048                 return -EINVAL;
2049
2050         idr_preload(GFP_KERNEL);
2051         spin_lock(&_minor_lock);
2052
2053         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2054
2055         spin_unlock(&_minor_lock);
2056         idr_preload_end();
2057         if (r < 0)
2058                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2059         return 0;
2060 }
2061
2062 static int next_free_minor(int *minor)
2063 {
2064         int r;
2065
2066         idr_preload(GFP_KERNEL);
2067         spin_lock(&_minor_lock);
2068
2069         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2070
2071         spin_unlock(&_minor_lock);
2072         idr_preload_end();
2073         if (r < 0)
2074                 return r;
2075         *minor = r;
2076         return 0;
2077 }
2078
2079 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2080
2081 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2082
2083 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
2084 {
2085         /*
2086          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
2087          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
2088          * The type is decided at the first table loading time.
2089          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
2090          * for request stacking support until then.
2091          *
2092          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
2093          */
2094         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
2095
2096         md->queue->queuedata = md;
2097         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
2098         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
2099
2100         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2105  */
2106 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2107 {
2108         int r;
2109         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
2110         void *old_md;
2111
2112         if (!md) {
2113                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2114                 return NULL;
2115         }
2116
2117         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2118                 goto bad_module_get;
2119
2120         /* get a minor number for the dev */
2121         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2122                 r = next_free_minor(&minor);
2123         else
2124                 r = specific_minor(minor);
2125         if (r < 0)
2126                 goto bad_minor;
2127
2128         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2129         if (r < 0)
2130                 goto bad_io_barrier;
2131
2132         md->type = DM_TYPE_NONE;
2133         mutex_init(&md->suspend_lock);
2134         mutex_init(&md->type_lock);
2135         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2136         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2137         atomic_set(&md->holders, 1);
2138         atomic_set(&md->open_count, 0);
2139         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2140         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2141         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2142         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2143         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2144
2145         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
2146         if (!md->queue)
2147                 goto bad_queue;
2148
2149         dm_init_md_queue(md);
2150
2151         md->disk = alloc_disk(1);
2152         if (!md->disk)
2153                 goto bad_disk;
2154
2155         atomic_set(&md->pending[0], 0);
2156         atomic_set(&md->pending[1], 0);
2157         init_waitqueue_head(&md->wait);
2158         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2159         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2160         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2161         md->kworker_task = NULL;
2162
2163         md->disk->major = _major;
2164         md->disk->first_minor = minor;
2165         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2166         md->disk->queue = md->queue;
2167         md->disk->private_data = md;
2168         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2169         add_disk(md->disk);
2170         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2171
2172         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2173         if (!md->wq)
2174                 goto bad_thread;
2175
2176         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2177         if (!md->bdev)
2178                 goto bad_bdev;
2179
2180         bio_init(&md->flush_bio);
2181         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
2182         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
2183
2184         dm_stats_init(&md->stats);
2185
2186         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2187         spin_lock(&_minor_lock);
2188         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2189         spin_unlock(&_minor_lock);
2190
2191         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2192
2193         return md;
2194
2195 bad_bdev:
2196         destroy_workqueue(md->wq);
2197 bad_thread:
2198         del_gendisk(md->disk);
2199         put_disk(md->disk);
2200 bad_disk:
2201         blk_cleanup_queue(md->queue);
2202 bad_queue:
2203         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2204 bad_io_barrier:
2205         free_minor(minor);
2206 bad_minor:
2207         module_put(THIS_MODULE);
2208 bad_module_get:
2209         kfree(md);
2210         return NULL;
2211 }
2212
2213 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2214
2215 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2216 {
2217         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2218
2219         unlock_fs(md);
2220         destroy_workqueue(md->wq);
2221
2222         if (md->kworker_task)
2223                 kthread_stop(md->kworker_task);
2224         if (md->io_pool)
2225                 mempool_destroy(md->io_pool);
2226         if (md->rq_pool)
2227                 mempool_destroy(md->rq_pool);
2228         if (md->bs)
2229                 bioset_free(md->bs);
2230
2231         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2232         free_table_devices(&md->table_devices);
2233         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2234
2235         spin_lock(&_minor_lock);
2236         md->disk->private_data = NULL;
2237         spin_unlock(&_minor_lock);
2238         if (blk_get_integrity(md->disk))
2239                 blk_integrity_unregister(md->disk);
2240         del_gendisk(md->disk);
2241         put_disk(md->disk);
2242         blk_cleanup_queue(md->queue);
2243         bdput(md->bdev);
2244         free_minor(minor);
2245
2246         module_put(THIS_MODULE);
2247         kfree(md);
2248 }
2249
2250 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2251 {
2252         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2253
2254         if (md->io_pool && md->bs) {
2255                 /* The md already has necessary mempools. */
2256                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2257                         /*
2258                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2259                          * because a different table was loaded.
2260                          */
2261                         bioset_free(md->bs);
2262                         md->bs = p->bs;
2263                         p->bs = NULL;
2264                 }
2265                 /*
2266                  * There's no need to reload with request-based dm
2267                  * because the size of front_pad doesn't change.
2268                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2269                  * prep-ed requests in the queue may refer
2270                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2271                  * through the queue to unprep.
2272                  */
2273                 goto out;
2274         }
2275
2276         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->rq_pool || md->bs);
2277
2278         md->io_pool = p->io_pool;
2279         p->io_pool = NULL;
2280         md->rq_pool = p->rq_pool;
2281         p->rq_pool = NULL;
2282         md->bs = p->bs;
2283         p->bs = NULL;
2284
2285 out:
2286         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2287         dm_table_free_md_mempools(t);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Bind a table to the device.
2292  */
2293 static void event_callback(void *context)
2294 {
2295         unsigned long flags;
2296         LIST_HEAD(uevents);
2297         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2298
2299         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2300         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2301         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2302
2303         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2304
2305         atomic_inc(&md->event_nr);
2306         wake_up(&md->eventq);
2307 }
2308
2309 /*
2310  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2311  */
2312 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2313 {
2314         set_capacity(md->disk, size);
2315
2316         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2321  *
2322  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2323  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2324  * able to split any bios it receives that are too big.
2325  */
2326 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2327 {
2328         struct mapped_device *dev_md;
2329
2330         if (!q->merge_bvec_fn)
2331                 return 0;
2332
2333         if (q->make_request_fn == dm_make_request) {
2334                 dev_md = q->queuedata;
2335                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2336                         return 0;
2337         }
2338
2339         return 1;
2340 }
2341
2342 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2343                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2344                                          sector_t len, void *data)
2345 {
2346         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2347         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2348
2349         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2350 }
2351
2352 /*
2353  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2354  * on the properties of the underlying devices.
2355  */
2356 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2357 {
2358         unsigned i = 0;
2359         struct dm_target *ti;
2360
2361         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2362                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2363
2364                 if (ti->type->iterate_devices &&
2365                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2366                         return 0;
2367         }
2368
2369         return 1;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * Returns old map, which caller must destroy.
2374  */
2375 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2376                                struct queue_limits *limits)
2377 {
2378         struct dm_table *old_map;
2379         struct request_queue *q = md->queue;
2380         sector_t size;
2381         int merge_is_optional;
2382
2383         size = dm_table_get_size(t);
2384
2385         /*
2386          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2387          */
2388         if (size != dm_get_size(md))
2389                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2390
2391         __set_size(md, size);
2392
2393         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2394
2395         /*
2396          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2397          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2398          * I/O mapping before resume.
2399          * This must be done before setting the queue restrictions,
2400          * because request-based dm may be run just after the setting.
2401          */
2402         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2403                 stop_queue(q);
2404
2405         __bind_mempools(md, t);
2406
2407         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2408
2409         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2410         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2411         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2412
2413         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2414         if (merge_is_optional)
2415                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2416         else
2417                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2418         if (old_map)
2419                 dm_sync_table(md);
2420
2421         return old_map;
2422 }
2423
2424 /*
2425  * Returns unbound table for the caller to free.
2426  */
2427 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2428 {
2429         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2430
2431         if (!map)
2432                 return NULL;
2433
2434         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2435         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2436         dm_sync_table(md);
2437
2438         return map;
2439 }
2440
2441 /*
2442  * Constructor for a new device.
2443  */
2444 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2445 {
2446         struct mapped_device *md;
2447
2448         md = alloc_dev(minor);
2449         if (!md)
2450                 return -ENXIO;
2451
2452         dm_sysfs_init(md);
2453
2454         *result = md;
2455         return 0;
2456 }
2457
2458 /*
2459  * Functions to manage md->type.
2460  * All are required to hold md->type_lock.
2461  */
2462 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2463 {
2464         mutex_lock(&md->type_lock);
2465 }
2466
2467 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2468 {
2469         mutex_unlock(&md->type_lock);
2470 }
2471
2472 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2473 {
2474         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2475         md->type = type;
2476 }
2477
2478 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2479 {
2480         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2481         return md->type;
2482 }
2483
2484 static bool dm_md_type_request_based(struct mapped_device *md)
2485 {
2486         unsigned table_type = dm_get_md_type(md);
2487
2488         return (table_type == DM_TYPE_REQUEST_BASED ||
2489                 table_type == DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED);
2490 }
2491
2492 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2493 {
2494         return md->immutable_target_type;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2499  * count on 'md'.
2500  */
2501 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2502 {
2503         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2504         return &md->queue->limits;
2505 }
2506 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2507
2508 /*
2509  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2510  */
2511 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2512 {
2513         struct request_queue *q = NULL;
2514
2515         if (md->queue->elevator)
2516                 return 1;
2517
2518         /* Fully initialize the queue */
2519         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2520         if (!q)
2521                 return 0;
2522
2523         md->queue = q;
2524         dm_init_md_queue(md);
2525         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2526         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2527
2528         /* Also initialize the request-based DM worker thread */
2529         init_kthread_worker(&md->kworker);
2530         md->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn, &md->kworker,
2531                                        "kdmwork-%s", dm_device_name(md));
2532
2533         elv_register_queue(md->queue);
2534
2535         return 1;
2536 }
2537
2538 /*
2539  * Setup the DM device's queue based on md's type
2540  */
2541 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2542 {
2543         if (dm_md_type_request_based(md)) {
2544                 if (!dm_init_request_based_queue(md)) {
2545                         DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2546                         return -EINVAL;
2547                 }
2548         } else {
2549                 /* bio-based specific initialization */
2550                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2551                 blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
2552         }
2553
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2558 {
2559         struct mapped_device *md;
2560         unsigned minor = MINOR(dev);
2561
2562         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2563                 return NULL;
2564
2565         spin_lock(&_minor_lock);
2566
2567         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2568         if (md) {
2569                 if ((md == MINOR_ALLOCED ||
2570                      (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2571                      dm_deleting_md(md) ||
2572                      test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2573                         md = NULL;
2574                         goto out;
2575                 }
2576                 dm_get(md);
2577         }
2578
2579 out:
2580         spin_unlock(&_minor_lock);
2581
2582         return md;
2583 }
2584 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2585
2586 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2587 {
2588         return md->interface_ptr;
2589 }
2590
2591 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2592 {
2593         md->interface_ptr = ptr;
2594 }
2595
2596 void dm_get(struct mapped_device *md)
2597 {
2598         atomic_inc(&md->holders);
2599         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2600 }
2601
2602 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2603 {
2604         spin_lock(&_minor_lock);
2605         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2606                 spin_unlock(&_minor_lock);
2607                 return -EBUSY;
2608         }
2609         dm_get(md);
2610         spin_unlock(&_minor_lock);
2611         return 0;
2612 }
2613 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2614
2615 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2616 {
2617         return md->name;
2618 }
2619 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2620
2621 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2622 {
2623         struct dm_table *map;
2624         int srcu_idx;
2625
2626         might_sleep();
2627
2628         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2629
2630         spin_lock(&_minor_lock);
2631         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2632         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2633         spin_unlock(&_minor_lock);
2634
2635         if (dm_request_based(md))
2636                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2637
2638         /*
2639          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2640          * do not race with internal suspend.
2641          */
2642         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2643         if (!dm_suspended_md(md)) {
2644                 dm_table_presuspend_targets(map);
2645                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2646         }
2647         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2648
2649         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2650         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2651
2652         /*
2653          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2654          * for example.  Wait for all references to disappear.
2655          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2656          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2657          */
2658         if (wait)
2659                 while (atomic_read(&md->holders))
2660                         msleep(1);
2661         else if (atomic_read(&md->holders))
2662                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2663                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2664
2665         dm_sysfs_exit(md);
2666         dm_table_destroy(__unbind(md));
2667         free_dev(md);
2668 }
2669
2670 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2671 {
2672         __dm_destroy(md, true);
2673 }
2674
2675 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2676 {
2677         __dm_destroy(md, false);
2678 }
2679
2680 void dm_put(struct mapped_device *md)
2681 {
2682         atomic_dec(&md->holders);
2683 }
2684 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2685
2686 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2687 {
2688         int r = 0;
2689         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2690
2691         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2692
2693         while (1) {
2694                 set_current_state(interruptible);
2695
2696                 if (!md_in_flight(md))
2697                         break;
2698
2699                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2700                     signal_pending(current)) {
2701                         r = -EINTR;
2702                         break;
2703                 }
2704
2705                 io_schedule();
2706         }
2707         set_current_state(TASK_RUNNING);
2708
2709         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2710
2711         return r;
2712 }
2713
2714 /*
2715  * Process the deferred bios
2716  */
2717 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2718 {
2719         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2720                                                 work);
2721         struct bio *c;
2722         int srcu_idx;
2723         struct dm_table *map;
2724
2725         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2726
2727         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2728                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2729                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2730                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2731
2732                 if (!c)
2733                         break;
2734
2735                 if (dm_request_based(md))
2736                         generic_make_request(c);
2737                 else
2738                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2739         }
2740
2741         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2742 }
2743
2744 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2745 {
2746         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2747         smp_mb__after_atomic();
2748         queue_work(md->wq, &md->work);
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2753  */
2754 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2755 {
2756         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2757         struct queue_limits limits;
2758         int r;
2759
2760         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2761
2762         /* device must be suspended */
2763         if (!dm_suspended_md(md))
2764                 goto out;
2765
2766         /*
2767          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2768          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2769          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2770          * reappear.
2771          */
2772         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2773                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2774                 if (live_map)
2775                         limits = md->queue->limits;
2776                 dm_put_live_table_fast(md);
2777         }
2778
2779         if (!live_map) {
2780                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2781                 if (r) {
2782                         map = ERR_PTR(r);
2783                         goto out;
2784                 }
2785         }
2786
2787         map = __bind(md, table, &limits);
2788
2789 out:
2790         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2791         return map;
2792 }
2793
2794 /*
2795  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2796  * device.
2797  */
2798 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2799 {
2800         int r;
2801
2802         WARN_ON(md->frozen_sb);
2803
2804         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2805         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2806                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2807                 md->frozen_sb = NULL;
2808                 return r;
2809         }
2810
2811         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2812
2813         return 0;
2814 }
2815
2816 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2817 {
2818         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2819                 return;
2820
2821         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2822         md->frozen_sb = NULL;
2823         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2828  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2829  * are being added to md->deferred list.
2830  *
2831  * Caller must hold md->suspend_lock
2832  */
2833 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2834                         unsigned suspend_flags, int interruptible)
2835 {
2836         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2837         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2838         int r;
2839
2840         /*
2841          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2842          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2843          */
2844         if (noflush)
2845                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2846
2847         /*
2848          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2849          * provide the .presuspend_undo hook.
2850          */
2851         dm_table_presuspend_targets(map);
2852
2853         /*
2854          * Flush I/O to the device.
2855          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2856          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2857          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2858          */
2859         if (!noflush && do_lockfs) {
2860                 r = lock_fs(md);
2861                 if (r) {
2862                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2863                         return r;
2864                 }
2865         }
2866
2867         /*
2868          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2869          * to target drivers i.e. no one may be executing
2870          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2871          * dm_wq_work.
2872          *
2873          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2874          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2875          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2876          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2877          * flush_workqueue(md->wq).
2878          */
2879         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2880         if (map)
2881                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2882
2883         /*
2884          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2885          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2886          */
2887         if (dm_request_based(md)) {
2888                 stop_queue(md->queue);
2889                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2890         }
2891
2892         flush_workqueue(md->wq);
2893
2894         /*
2895          * At this point no more requests are entering target request routines.
2896          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2897          * to finish.
2898          */
2899         r = dm_wait_for_completion(md, interruptible);
2900
2901         if (noflush)
2902                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2903         if (map)
2904                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2905
2906         /* were we interrupted ? */
2907         if (r < 0) {
2908                 dm_queue_flush(md);
2909
2910                 if (dm_request_based(md))
2911                         start_queue(md->queue);
2912
2913                 unlock_fs(md);
2914                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2915                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2916         }
2917
2918         return r;
2919 }
2920
2921 /*
2922  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2923  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2924  * the background.  Before the table can be swapped with
2925  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2926  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2927  */
2928 /*
2929  * Suspend mechanism in request-based dm.
2930  *
2931  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2932  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2933  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2934  *
2935  * To abort suspend, start the request_queue.
2936  */
2937 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2938 {
2939         struct dm_table *map = NULL;
2940         int r = 0;
2941
2942 retry:
2943         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2944
2945         if (dm_suspended_md(md)) {
2946                 r = -EINVAL;
2947                 goto out_unlock;
2948         }
2949
2950         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2951                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2952                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2953                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2954                 if (r)
2955                         return r;
2956                 goto retry;
2957         }
2958
2959         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2960
2961         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE);
2962         if (r)
2963                 goto out_unlock;
2964
2965         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2966
2967         dm_table_postsuspend_targets(map);
2968
2969 out_unlock:
2970         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2971         return r;
2972 }
2973
2974 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2975 {
2976         if (map) {
2977                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2978                 if (r)
2979                         return r;
2980         }
2981
2982         dm_queue_flush(md);
2983
2984         /*
2985          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2986          * so that mapping of targets can work correctly.
2987          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2988          */
2989         if (dm_request_based(md))
2990                 start_queue(md->queue);
2991
2992         unlock_fs(md);
2993
2994         return 0;
2995 }
2996
2997 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2998 {
2999         int r = -EINVAL;
3000         struct dm_table *map = NULL;
3001
3002 retry:
3003         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3004
3005         if (!dm_suspended_md(md))
3006                 goto out;
3007
3008         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3009                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3010                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3011                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3012                 if (r)
3013                         return r;
3014                 goto retry;
3015         }
3016
3017         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3018         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3019                 goto out;
3020
3021         r = __dm_resume(md, map);
3022         if (r)
3023                 goto out;
3024
3025         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3026
3027         r = 0;
3028 out:
3029         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3030
3031         return r;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3036  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3037  * It may be used only from the kernel.
3038  */
3039
3040 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
3041 {
3042         struct dm_table *map = NULL;
3043
3044         if (md->internal_suspend_count++)
3045                 return; /* nested internal suspend */
3046
3047         if (dm_suspended_md(md)) {
3048                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3049                 return; /* nest suspend */
3050         }
3051
3052         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3053
3054         /*
3055          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3056          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3057          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3058          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3059          */
3060         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3061
3062         set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3063
3064         dm_table_postsuspend_targets(map);
3065 }
3066
3067 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3068 {
3069         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3070
3071         if (--md->internal_suspend_count)
3072                 return; /* resume from nested internal suspend */
3073
3074         if (dm_suspended_md(md))
3075                 goto done; /* resume from nested suspend */
3076
3077         /*
3078          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
3079          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
3080          */
3081         (void) __dm_resume(md, NULL);
3082
3083 done:
3084         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3085         smp_mb__after_atomic();
3086         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3087 }
3088
3089 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3090 {
3091         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3092         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3093         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3094 }
3095 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3096
3097 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3098 {
3099         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3100         __dm_internal_resume(md);
3101         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3102 }
3103 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3104
3105 /*
3106  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3107  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3108  */
3109
3110 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3111 {
3112         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3113         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3114                 return;
3115
3116         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3117         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3118         flush_workqueue(md->wq);
3119         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3120 }
3121 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
3122
3123 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3124 {
3125         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3126                 goto done;
3127
3128         dm_queue_flush(md);
3129
3130 done:
3131         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3132 }
3133 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
3134
3135 /*-----------------------------------------------------------------
3136  * Event notification.
3137  *---------------------------------------------------------------*/
3138 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3139                        unsigned cookie)
3140 {
3141         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3142         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
3143
3144         if (!cookie)
3145                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
3146         else {
3147                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3148                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3149                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
3150                                           action, envp);
3151         }
3152 }
3153
3154 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3155 {
3156         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3157 }
3158
3159 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3160 {
3161         return atomic_read(&md->event_nr);
3162 }
3163
3164 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3165 {
3166         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3167                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3168 }
3169
3170 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3171 {
3172         unsigned long flags;
3173
3174         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3175         list_add(elist, &md->uevent_list);
3176         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3177 }
3178
3179 /*
3180  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3181  * count on 'md'.
3182  */
3183 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3184 {
3185         return md->disk;
3186 }
3187
3188 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3189 {
3190         return &md->kobj_holder.kobj;
3191 }
3192
3193 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3194 {
3195         struct mapped_device *md;
3196
3197         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3198
3199         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
3200             dm_deleting_md(md))
3201                 return NULL;
3202
3203         dm_get(md);
3204         return md;
3205 }
3206
3207 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3208 {
3209         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3210 }
3211
3212 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3213 {
3214         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3215 }
3216
3217 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3218 {
3219         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3220 }
3221
3222 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3223 {
3224         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
3225 }
3226 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3227
3228 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3229 {
3230         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
3231 }
3232 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3233
3234 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
3235 {
3236         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
3237         struct kmem_cache *cachep;
3238         unsigned int pool_size = 0;
3239         unsigned int front_pad;
3240
3241         if (!pools)
3242                 return NULL;
3243
3244         switch (type) {
3245         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3246                 cachep = _io_cache;
3247                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
3248                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3249                 break;
3250         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3251                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3252                 pools->rq_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _rq_cache);
3253                 if (!pools->rq_pool)
3254                         goto out;
3255                 /* fall through to setup remaining rq-based pools */
3256         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
3257                 cachep = _rq_tio_cache;
3258                 if (!pool_size)
3259                         pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3260                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3261                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
3262                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
3263                 break;
3264         default:
3265                 goto out;
3266         }
3267
3268         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
3269         if (!pools->io_pool)
3270                 goto out;
3271
3272         pools->bs = bioset_create_nobvec(pool_size, front_pad);
3273         if (!pools->bs)
3274                 goto out;
3275
3276         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
3277                 goto out;
3278
3279         return pools;
3280
3281 out:
3282         dm_free_md_mempools(pools);
3283
3284         return NULL;
3285 }
3286
3287 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3288 {
3289         if (!pools)
3290                 return;
3291
3292         if (pools->io_pool)
3293                 mempool_destroy(pools->io_pool);
3294
3295         if (pools->rq_pool)
3296                 mempool_destroy(pools->rq_pool);
3297
3298         if (pools->bs)
3299                 bioset_free(pools->bs);
3300
3301         kfree(pools);
3302 }
3303
3304 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3305         .open = dm_blk_open,
3306         .release = dm_blk_close,
3307         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3308         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3309         .owner = THIS_MODULE
3310 };
3311
3312 /*
3313  * module hooks
3314  */
3315 module_init(dm_init);
3316 module_exit(dm_exit);
3317
3318 module_param(major, uint, 0);
3319 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3320
3321 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3322 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3323
3324 module_param(reserved_rq_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3325 MODULE_PARM_DESC(reserved_rq_based_ios, "Reserved IOs in request-based mempools");
3326
3327 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3328 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3329 MODULE_LICENSE("GPL");