Merge tag 'dm-3.20-changes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device...
[linux-drm-fsl-dcu.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_reserved_ios(unsigned *reserved_ios,
254                                       unsigned def, unsigned max)
255 {
256         unsigned ios = ACCESS_ONCE(*reserved_ios);
257         unsigned modified_ios = 0;
258
259         if (!ios)
260                 modified_ios = def;
261         else if (ios > max)
262                 modified_ios = max;
263
264         if (modified_ios) {
265                 (void)cmpxchg(reserved_ios, ios, modified_ios);
266                 ios = modified_ios;
267         }
268
269         return ios;
270 }
271
272 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
273 {
274         return __dm_get_reserved_ios(&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_reserved_ios(&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
437 out:
438         spin_unlock(&_minor_lock);
439
440         return md ? 0 : -ENXIO;
441 }
442
443 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
444 {
445         struct mapped_device *md = disk->private_data;
446
447         spin_lock(&_minor_lock);
448
449         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
450             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
451                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
452
453         dm_put(md);
454
455         spin_unlock(&_minor_lock);
456 }
457
458 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
459 {
460         return atomic_read(&md->open_count);
461 }
462
463 /*
464  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
465  */
466 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
467 {
468         int r = 0;
469
470         spin_lock(&_minor_lock);
471
472         if (dm_open_count(md)) {
473                 r = -EBUSY;
474                 if (mark_deferred)
475                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
476         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
477                 r = -EEXIST;
478         else
479                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
480
481         spin_unlock(&_minor_lock);
482
483         return r;
484 }
485
486 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
487 {
488         int r = 0;
489
490         spin_lock(&_minor_lock);
491
492         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
493                 r = -EBUSY;
494         else
495                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
496
497         spin_unlock(&_minor_lock);
498
499         return r;
500 }
501
502 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
503 {
504         dm_deferred_remove();
505 }
506
507 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
508 {
509         return get_capacity(md->disk);
510 }
511
512 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
513 {
514         return md->queue;
515 }
516
517 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
518 {
519         return &md->stats;
520 }
521
522 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
523 {
524         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
525
526         return dm_get_geometry(md, geo);
527 }
528
529 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
530                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
531 {
532         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
533         int srcu_idx;
534         struct dm_table *map;
535         struct dm_target *tgt;
536         int r = -ENOTTY;
537
538 retry:
539         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
540
541         if (!map || !dm_table_get_size(map))
542                 goto out;
543
544         /* We only support devices that have a single target */
545         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
546                 goto out;
547
548         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
549         if (!tgt->type->ioctl)
550                 goto out;
551
552         if (dm_suspended_md(md)) {
553                 r = -EAGAIN;
554                 goto out;
555         }
556
557         r = tgt->type->ioctl(tgt, cmd, arg);
558
559 out:
560         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
561
562         if (r == -ENOTCONN) {
563                 msleep(10);
564                 goto retry;
565         }
566
567         return r;
568 }
569
570 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
571 {
572         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
573 }
574
575 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
576 {
577         mempool_free(io, md->io_pool);
578 }
579
580 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
581 {
582         bio_put(&tio->clone);
583 }
584
585 static struct dm_rq_target_io *alloc_rq_tio(struct mapped_device *md,
586                                             gfp_t gfp_mask)
587 {
588         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
589 }
590
591 static void free_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
592 {
593         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
594 }
595
596 static struct request *alloc_clone_request(struct mapped_device *md,
597                                            gfp_t gfp_mask)
598 {
599         return mempool_alloc(md->rq_pool, gfp_mask);
600 }
601
602 static void free_clone_request(struct mapped_device *md, struct request *rq)
603 {
604         mempool_free(rq, md->rq_pool);
605 }
606
607 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
608 {
609         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
610                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
611 }
612
613 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
614 {
615         struct mapped_device *md = io->md;
616         struct bio *bio = io->bio;
617         int cpu;
618         int rw = bio_data_dir(bio);
619
620         io->start_time = jiffies;
621
622         cpu = part_stat_lock();
623         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
624         part_stat_unlock();
625         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
626                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
627
628         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
629                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
630                                     bio_sectors(bio), false, 0, &io->stats_aux);
631 }
632
633 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
634 {
635         struct mapped_device *md = io->md;
636         struct bio *bio = io->bio;
637         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
638         int pending;
639         int rw = bio_data_dir(bio);
640
641         generic_end_io_acct(rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
642
643         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
644                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
645                                     bio_sectors(bio), true, duration, &io->stats_aux);
646
647         /*
648          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
649          * a flush.
650          */
651         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
652         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
653         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
654
655         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
656         if (!pending)
657                 wake_up(&md->wait);
658 }
659
660 /*
661  * Add the bio to the list of deferred io.
662  */
663 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
664 {
665         unsigned long flags;
666
667         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
668         bio_list_add(&md->deferred, bio);
669         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
670         queue_work(md->wq, &md->work);
671 }
672
673 /*
674  * Everyone (including functions in this file), should use this
675  * function to access the md->map field, and make sure they call
676  * dm_put_live_table() when finished.
677  */
678 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
679 {
680         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
681
682         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
683 }
684
685 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
686 {
687         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
688 }
689
690 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
691 {
692         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
693         synchronize_rcu_expedited();
694 }
695
696 /*
697  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
698  * The caller must not block between these two functions.
699  */
700 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
701 {
702         rcu_read_lock();
703         return rcu_dereference(md->map);
704 }
705
706 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
707 {
708         rcu_read_unlock();
709 }
710
711 /*
712  * Open a table device so we can use it as a map destination.
713  */
714 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
715                              struct mapped_device *md)
716 {
717         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
718         struct block_device *bdev;
719
720         int r;
721
722         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
723
724         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
725         if (IS_ERR(bdev))
726                 return PTR_ERR(bdev);
727
728         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
729         if (r) {
730                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
731                 return r;
732         }
733
734         td->dm_dev.bdev = bdev;
735         return 0;
736 }
737
738 /*
739  * Close a table device that we've been using.
740  */
741 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
742 {
743         if (!td->dm_dev.bdev)
744                 return;
745
746         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
747         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
748         td->dm_dev.bdev = NULL;
749 }
750
751 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
752                                               fmode_t mode) {
753         struct table_device *td;
754
755         list_for_each_entry(td, l, list)
756                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
757                         return td;
758
759         return NULL;
760 }
761
762 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
763                         struct dm_dev **result) {
764         int r;
765         struct table_device *td;
766
767         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
768         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
769         if (!td) {
770                 td = kmalloc(sizeof(*td), GFP_KERNEL);
771                 if (!td) {
772                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
773                         return -ENOMEM;
774                 }
775
776                 td->dm_dev.mode = mode;
777                 td->dm_dev.bdev = NULL;
778
779                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
780                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
781                         kfree(td);
782                         return r;
783                 }
784
785                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
786
787                 atomic_set(&td->count, 0);
788                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
789         }
790         atomic_inc(&td->count);
791         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
792
793         *result = &td->dm_dev;
794         return 0;
795 }
796 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
797
798 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
799 {
800         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
801
802         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
803         if (atomic_dec_and_test(&td->count)) {
804                 close_table_device(td, md);
805                 list_del(&td->list);
806                 kfree(td);
807         }
808         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
809 }
810 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
811
812 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
813 {
814         struct list_head *tmp, *next;
815
816         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
817                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
818
819                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
820                        td->dm_dev.name, atomic_read(&td->count));
821                 kfree(td);
822         }
823 }
824
825 /*
826  * Get the geometry associated with a dm device
827  */
828 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
829 {
830         *geo = md->geometry;
831
832         return 0;
833 }
834
835 /*
836  * Set the geometry of a device.
837  */
838 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
839 {
840         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
841
842         if (geo->start > sz) {
843                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
844                 return -EINVAL;
845         }
846
847         md->geometry = *geo;
848
849         return 0;
850 }
851
852 /*-----------------------------------------------------------------
853  * CRUD START:
854  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
855  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
856  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
857  *   interests of getting something for people to use I give
858  *   you this clearly demarcated crap.
859  *---------------------------------------------------------------*/
860
861 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
862 {
863         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
864 }
865
866 /*
867  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
868  * cloned into, completing the original io if necc.
869  */
870 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
871 {
872         unsigned long flags;
873         int io_error;
874         struct bio *bio;
875         struct mapped_device *md = io->md;
876
877         /* Push-back supersedes any I/O errors */
878         if (unlikely(error)) {
879                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
880                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
881                         io->error = error;
882                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
883         }
884
885         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
886                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
887                         /*
888                          * Target requested pushing back the I/O.
889                          */
890                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
891                         if (__noflush_suspending(md))
892                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
893                         else
894                                 /* noflush suspend was interrupted. */
895                                 io->error = -EIO;
896                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
897                 }
898
899                 io_error = io->error;
900                 bio = io->bio;
901                 end_io_acct(io);
902                 free_io(md, io);
903
904                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
905                         return;
906
907                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
908                         /*
909                          * Preflush done for flush with data, reissue
910                          * without REQ_FLUSH.
911                          */
912                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
913                         queue_io(md, bio);
914                 } else {
915                         /* done with normal IO or empty flush */
916                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
917                         bio_endio(bio, io_error);
918                 }
919         }
920 }
921
922 static void disable_write_same(struct mapped_device *md)
923 {
924         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
925
926         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
927         limits->max_write_same_sectors = 0;
928 }
929
930 static void clone_endio(struct bio *bio, int error)
931 {
932         int r = error;
933         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
934         struct dm_io *io = tio->io;
935         struct mapped_device *md = tio->io->md;
936         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
937
938         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
939                 error = -EIO;
940
941         if (endio) {
942                 r = endio(tio->ti, bio, error);
943                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
944                         /*
945                          * error and requeue request are handled
946                          * in dec_pending().
947                          */
948                         error = r;
949                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
950                         /* The target will handle the io */
951                         return;
952                 else if (r) {
953                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
954                         BUG();
955                 }
956         }
957
958         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME) &&
959                      !bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->limits.max_write_same_sectors))
960                 disable_write_same(md);
961
962         free_tio(md, tio);
963         dec_pending(io, error);
964 }
965
966 /*
967  * Partial completion handling for request-based dm
968  */
969 static void end_clone_bio(struct bio *clone, int error)
970 {
971         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
972                 container_of(clone, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
973         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
974         struct bio *bio = info->orig;
975         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_iter.bi_size;
976
977         bio_put(clone);
978
979         if (tio->error)
980                 /*
981                  * An error has already been detected on the request.
982                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
983                  * the remainder.
984                  */
985                 return;
986         else if (error) {
987                 /*
988                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
989                  * The error handling decision is made by the target driver,
990                  * when the request is completed.
991                  */
992                 tio->error = error;
993                 return;
994         }
995
996         /*
997          * I/O for the bio successfully completed.
998          * Notice the data completion to the upper layer.
999          */
1000
1001         /*
1002          * bios are processed from the head of the list.
1003          * So the completing bio should always be rq->bio.
1004          * If it's not, something wrong is happening.
1005          */
1006         if (tio->orig->bio != bio)
1007                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
1008
1009         /*
1010          * Update the original request.
1011          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
1012          * the original request before the clone, and break the ordering.
1013          */
1014         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Don't touch any member of the md after calling this function because
1019  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
1020  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
1021  */
1022 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, bool run_queue)
1023 {
1024         atomic_dec(&md->pending[rw]);
1025
1026         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
1027         if (!md_in_flight(md))
1028                 wake_up(&md->wait);
1029
1030         /*
1031          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
1032          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
1033          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
1034          * queue lock again.
1035          */
1036         if (run_queue)
1037                 blk_run_queue_async(md->queue);
1038
1039         /*
1040          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
1041          */
1042         dm_put(md);
1043 }
1044
1045 static void free_rq_clone(struct request *clone)
1046 {
1047         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1048
1049         blk_rq_unprep_clone(clone);
1050         if (clone->q && clone->q->mq_ops)
1051                 tio->ti->type->release_clone_rq(clone);
1052         else
1053                 free_clone_request(tio->md, clone);
1054         free_rq_tio(tio);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Complete the clone and the original request.
1059  * Must be called without clone's queue lock held,
1060  * see end_clone_request() for more details.
1061  */
1062 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
1063 {
1064         int rw = rq_data_dir(clone);
1065         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1066         struct mapped_device *md = tio->md;
1067         struct request *rq = tio->orig;
1068
1069         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
1070                 rq->errors = clone->errors;
1071                 rq->resid_len = clone->resid_len;
1072
1073                 if (rq->sense)
1074                         /*
1075                          * We are using the sense buffer of the original
1076                          * request.
1077                          * So setting the length of the sense data is enough.
1078                          */
1079                         rq->sense_len = clone->sense_len;
1080         }
1081
1082         free_rq_clone(clone);
1083         blk_end_request_all(rq, error);
1084         rq_completed(md, rw, true);
1085 }
1086
1087 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
1088 {
1089         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1090         struct request *clone = tio->clone;
1091
1092         rq->special = NULL;
1093         rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
1094
1095         if (clone)
1096                 free_rq_clone(clone);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Requeue the original request of a clone.
1101  */
1102 static void dm_requeue_unmapped_original_request(struct mapped_device *md,
1103                                                  struct request *rq)
1104 {
1105         int rw = rq_data_dir(rq);
1106         struct request_queue *q = rq->q;
1107         unsigned long flags;
1108
1109         dm_unprep_request(rq);
1110
1111         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1112         blk_requeue_request(q, rq);
1113         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1114
1115         rq_completed(md, rw, false);
1116 }
1117
1118 static void dm_requeue_unmapped_request(struct request *clone)
1119 {
1120         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1121
1122         dm_requeue_unmapped_original_request(tio->md, tio->orig);
1123 }
1124
1125 static void __stop_queue(struct request_queue *q)
1126 {
1127         blk_stop_queue(q);
1128 }
1129
1130 static void stop_queue(struct request_queue *q)
1131 {
1132         unsigned long flags;
1133
1134         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1135         __stop_queue(q);
1136         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1137 }
1138
1139 static void __start_queue(struct request_queue *q)
1140 {
1141         if (blk_queue_stopped(q))
1142                 blk_start_queue(q);
1143 }
1144
1145 static void start_queue(struct request_queue *q)
1146 {
1147         unsigned long flags;
1148
1149         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1150         __start_queue(q);
1151         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1152 }
1153
1154 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
1155 {
1156         int r = error;
1157         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1158         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
1159
1160         if (tio->ti) {
1161                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
1162
1163                 if (mapped && rq_end_io)
1164                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
1165         }
1166
1167         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (clone->cmd_flags & REQ_WRITE_SAME) &&
1168                      !clone->q->limits.max_write_same_sectors))
1169                 disable_write_same(tio->md);
1170
1171         if (r <= 0)
1172                 /* The target wants to complete the I/O */
1173                 dm_end_request(clone, r);
1174         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1175                 /* The target will handle the I/O */
1176                 return;
1177         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1178                 /* The target wants to requeue the I/O */
1179                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1180         else {
1181                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1182                 BUG();
1183         }
1184 }
1185
1186 /*
1187  * Request completion handler for request-based dm
1188  */
1189 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
1190 {
1191         bool mapped = true;
1192         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1193         struct request *clone = tio->clone;
1194
1195         if (!clone) {
1196                 blk_end_request_all(rq, tio->error);
1197                 rq_completed(tio->md, rq_data_dir(rq), false);
1198                 free_rq_tio(tio);
1199                 return;
1200         }
1201
1202         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
1203                 mapped = false;
1204
1205         dm_done(clone, tio->error, mapped);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Complete the clone and the original request with the error status
1210  * through softirq context.
1211  */
1212 static void dm_complete_request(struct request *rq, int error)
1213 {
1214         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1215
1216         tio->error = error;
1217         blk_complete_request(rq);
1218 }
1219
1220 /*
1221  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
1222  * through softirq context.
1223  * Target's rq_end_io() function isn't called.
1224  * This may be used when the target's map_rq() or clone_and_map_rq() functions fail.
1225  */
1226 static void dm_kill_unmapped_request(struct request *rq, int error)
1227 {
1228         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1229         dm_complete_request(rq, error);
1230 }
1231
1232 /*
1233  * Called with the clone's queue lock held
1234  */
1235 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1236 {
1237         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1238
1239         if (!clone->q->mq_ops) {
1240                 /*
1241                  * For just cleaning up the information of the queue in which
1242                  * the clone was dispatched.
1243                  * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced
1244                  * from dm own mempool (REQ_ALLOCED isn't set).
1245                  */
1246                 __blk_put_request(clone->q, clone);
1247         }
1248
1249         /*
1250          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1251          * hold the clone's queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1252          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1253          *       of the stacking during the completion
1254          *     - the submission which requires queue lock may be done
1255          *       against this clone's queue
1256          */
1257         dm_complete_request(tio->orig, error);
1258 }
1259
1260 /*
1261  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1262  * target boundary.
1263  */
1264 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1265 {
1266         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1267
1268         return ti->len - target_offset;
1269 }
1270
1271 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1272 {
1273         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1274         sector_t offset, max_len;
1275
1276         /*
1277          * Does the target need to split even further?
1278          */
1279         if (ti->max_io_len) {
1280                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1281                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1282                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1283                 else
1284                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1285                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1286
1287                 if (len > max_len)
1288                         len = max_len;
1289         }
1290
1291         return len;
1292 }
1293
1294 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1295 {
1296         if (len > UINT_MAX) {
1297                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1298                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1299                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1300                 return -EINVAL;
1301         }
1302
1303         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1304
1305         return 0;
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1308
1309 /*
1310  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1311  * allowed for all bio types except REQ_FLUSH.
1312  *
1313  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1314  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1315  * sent in a next bio.
1316  *
1317  * A diagram that explains the arithmetics:
1318  * +--------------------+---------------+-------+
1319  * |         1          |       2       |   3   |
1320  * +--------------------+---------------+-------+
1321  *
1322  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1323  *                      <------- bi_size ------->
1324  *                      <-- n_sectors -->
1325  *
1326  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1327  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1328  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1329  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1330  *       to make it empty)
1331  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1332  *
1333  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1334  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1335  * copies of the bio.
1336  */
1337 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1338 {
1339         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1340         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1341         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_FLUSH);
1342         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1343         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1344         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1345         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1348
1349 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1350 {
1351         int r;
1352         sector_t sector;
1353         struct mapped_device *md;
1354         struct bio *clone = &tio->clone;
1355         struct dm_target *ti = tio->ti;
1356
1357         clone->bi_end_io = clone_endio;
1358
1359         /*
1360          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1361          * anything, the target has assumed ownership of
1362          * this io.
1363          */
1364         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1365         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1366         r = ti->type->map(ti, clone);
1367         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1368                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1369
1370                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1371                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1372
1373                 generic_make_request(clone);
1374         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1375                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1376                 md = tio->io->md;
1377                 dec_pending(tio->io, r);
1378                 free_tio(md, tio);
1379         } else if (r) {
1380                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1381                 BUG();
1382         }
1383 }
1384
1385 struct clone_info {
1386         struct mapped_device *md;
1387         struct dm_table *map;
1388         struct bio *bio;
1389         struct dm_io *io;
1390         sector_t sector;
1391         unsigned sector_count;
1392 };
1393
1394 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1395 {
1396         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1397         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1402  */
1403 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1404                       sector_t sector, unsigned len)
1405 {
1406         struct bio *clone = &tio->clone;
1407
1408         __bio_clone_fast(clone, bio);
1409
1410         if (bio_integrity(bio))
1411                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1412
1413         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1414         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1415
1416         if (bio_integrity(bio))
1417                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1418 }
1419
1420 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1421                                       struct dm_target *ti,
1422                                       unsigned target_bio_nr)
1423 {
1424         struct dm_target_io *tio;
1425         struct bio *clone;
1426
1427         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1428         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1429
1430         tio->io = ci->io;
1431         tio->ti = ti;
1432         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1433
1434         return tio;
1435 }
1436
1437 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1438                                        struct dm_target *ti,
1439                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1440 {
1441         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1442         struct bio *clone = &tio->clone;
1443
1444         tio->len_ptr = len;
1445
1446         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1447         if (len)
1448                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1449
1450         __map_bio(tio);
1451 }
1452
1453 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1454                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1455 {
1456         unsigned target_bio_nr;
1457
1458         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1459                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1460 }
1461
1462 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1463 {
1464         unsigned target_nr = 0;
1465         struct dm_target *ti;
1466
1467         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1468         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1469                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1470
1471         return 0;
1472 }
1473
1474 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1475                                      sector_t sector, unsigned *len)
1476 {
1477         struct bio *bio = ci->bio;
1478         struct dm_target_io *tio;
1479         unsigned target_bio_nr;
1480         unsigned num_target_bios = 1;
1481
1482         /*
1483          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1484          */
1485         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1486                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1487
1488         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1489                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1490                 tio->len_ptr = len;
1491                 clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1492                 __map_bio(tio);
1493         }
1494 }
1495
1496 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1497
1498 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1499 {
1500         return ti->num_discard_bios;
1501 }
1502
1503 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1504 {
1505         return ti->num_write_same_bios;
1506 }
1507
1508 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1509
1510 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1511 {
1512         return ti->split_discard_bios;
1513 }
1514
1515 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1516                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1517                                        is_split_required_fn is_split_required)
1518 {
1519         struct dm_target *ti;
1520         unsigned len;
1521         unsigned num_bios;
1522
1523         do {
1524                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1525                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1526                         return -EIO;
1527
1528                 /*
1529                  * Even though the device advertised support for this type of
1530                  * request, that does not mean every target supports it, and
1531                  * reconfiguration might also have changed that since the
1532                  * check was performed.
1533                  */
1534                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1535                 if (!num_bios)
1536                         return -EOPNOTSUPP;
1537
1538                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1539                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1540                 else
1541                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1542
1543                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1544
1545                 ci->sector += len;
1546         } while (ci->sector_count -= len);
1547
1548         return 0;
1549 }
1550
1551 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1552 {
1553         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1554                                            is_split_required_for_discard);
1555 }
1556
1557 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1558 {
1559         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1564  */
1565 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1566 {
1567         struct bio *bio = ci->bio;
1568         struct dm_target *ti;
1569         unsigned len;
1570
1571         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1572                 return __send_discard(ci);
1573         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1574                 return __send_write_same(ci);
1575
1576         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1577         if (!dm_target_is_valid(ti))
1578                 return -EIO;
1579
1580         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1581
1582         __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1583
1584         ci->sector += len;
1585         ci->sector_count -= len;
1586
1587         return 0;
1588 }
1589
1590 /*
1591  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1592  */
1593 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1594                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1595 {
1596         struct clone_info ci;
1597         int error = 0;
1598
1599         if (unlikely(!map)) {
1600                 bio_io_error(bio);
1601                 return;
1602         }
1603
1604         ci.map = map;
1605         ci.md = md;
1606         ci.io = alloc_io(md);
1607         ci.io->error = 0;
1608         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1609         ci.io->bio = bio;
1610         ci.io->md = md;
1611         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1612         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1613
1614         start_io_acct(ci.io);
1615
1616         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1617                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1618                 ci.sector_count = 0;
1619                 error = __send_empty_flush(&ci);
1620                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1621         } else {
1622                 ci.bio = bio;
1623                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1624                 while (ci.sector_count && !error)
1625                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1626         }
1627
1628         /* drop the extra reference count */
1629         dec_pending(ci.io, error);
1630 }
1631 /*-----------------------------------------------------------------
1632  * CRUD END
1633  *---------------------------------------------------------------*/
1634
1635 static int dm_merge_bvec(struct request_queue *q,
1636                          struct bvec_merge_data *bvm,
1637                          struct bio_vec *biovec)
1638 {
1639         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1640         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
1641         struct dm_target *ti;
1642         sector_t max_sectors;
1643         int max_size = 0;
1644
1645         if (unlikely(!map))
1646                 goto out;
1647
1648         ti = dm_table_find_target(map, bvm->bi_sector);
1649         if (!dm_target_is_valid(ti))
1650                 goto out;
1651
1652         /*
1653          * Find maximum amount of I/O that won't need splitting
1654          */
1655         max_sectors = min(max_io_len(bvm->bi_sector, ti),
1656                           (sector_t) queue_max_sectors(q));
1657         max_size = (max_sectors << SECTOR_SHIFT) - bvm->bi_size;
1658         if (unlikely(max_size < 0)) /* this shouldn't _ever_ happen */
1659                 max_size = 0;
1660
1661         /*
1662          * merge_bvec_fn() returns number of bytes
1663          * it can accept at this offset
1664          * max is precomputed maximal io size
1665          */
1666         if (max_size && ti->type->merge)
1667                 max_size = ti->type->merge(ti, bvm, biovec, max_size);
1668         /*
1669          * If the target doesn't support merge method and some of the devices
1670          * provided their merge_bvec method (we know this by looking for the
1671          * max_hw_sectors that dm_set_device_limits may set), then we can't
1672          * allow bios with multiple vector entries.  So always set max_size
1673          * to 0, and the code below allows just one page.
1674          */
1675         else if (queue_max_hw_sectors(q) <= PAGE_SIZE >> 9)
1676                 max_size = 0;
1677
1678 out:
1679         dm_put_live_table_fast(md);
1680         /*
1681          * Always allow an entire first page
1682          */
1683         if (max_size <= biovec->bv_len && !(bvm->bi_size >> SECTOR_SHIFT))
1684                 max_size = biovec->bv_len;
1685
1686         return max_size;
1687 }
1688
1689 /*
1690  * The request function that just remaps the bio built up by
1691  * dm_merge_bvec.
1692  */
1693 static void _dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1694 {
1695         int rw = bio_data_dir(bio);
1696         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1697         int srcu_idx;
1698         struct dm_table *map;
1699
1700         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1701
1702         generic_start_io_acct(rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1703
1704         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1705         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1706                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1707
1708                 if (bio_rw(bio) != READA)
1709                         queue_io(md, bio);
1710                 else
1711                         bio_io_error(bio);
1712                 return;
1713         }
1714
1715         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1716         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1717         return;
1718 }
1719
1720 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1721 {
1722         return blk_queue_stackable(md->queue);
1723 }
1724
1725 static void dm_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1726 {
1727         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1728
1729         if (dm_request_based(md))
1730                 blk_queue_bio(q, bio);
1731         else
1732                 _dm_request(q, bio);
1733 }
1734
1735 static void dm_dispatch_clone_request(struct request *clone, struct request *rq)
1736 {
1737         int r;
1738
1739         if (blk_queue_io_stat(clone->q))
1740                 clone->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1741
1742         clone->start_time = jiffies;
1743         r = blk_insert_cloned_request(clone->q, clone);
1744         if (r)
1745                 /* must complete clone in terms of original request */
1746                 dm_complete_request(rq, r);
1747 }
1748
1749 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1750                                  void *data)
1751 {
1752         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1753         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1754                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1755
1756         info->orig = bio_orig;
1757         info->tio = tio;
1758         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1759
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1764                        struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1765 {
1766         int r;
1767
1768         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, gfp_mask,
1769                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1770         if (r)
1771                 return r;
1772
1773         clone->cmd = rq->cmd;
1774         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1775         clone->sense = rq->sense;
1776         clone->end_io = end_clone_request;
1777         clone->end_io_data = tio;
1778
1779         tio->clone = clone;
1780
1781         return 0;
1782 }
1783
1784 static struct request *clone_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1785                                 struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1786 {
1787         struct request *clone = alloc_clone_request(md, gfp_mask);
1788
1789         if (!clone)
1790                 return NULL;
1791
1792         blk_rq_init(NULL, clone);
1793         if (setup_clone(clone, rq, tio, gfp_mask)) {
1794                 /* -ENOMEM */
1795                 free_clone_request(md, clone);
1796                 return NULL;
1797         }
1798
1799         return clone;
1800 }
1801
1802 static void map_tio_request(struct kthread_work *work);
1803
1804 static struct dm_rq_target_io *prep_tio(struct request *rq,
1805                                         struct mapped_device *md, gfp_t gfp_mask)
1806 {
1807         struct dm_rq_target_io *tio;
1808         int srcu_idx;
1809         struct dm_table *table;
1810
1811         tio = alloc_rq_tio(md, gfp_mask);
1812         if (!tio)
1813                 return NULL;
1814
1815         tio->md = md;
1816         tio->ti = NULL;
1817         tio->clone = NULL;
1818         tio->orig = rq;
1819         tio->error = 0;
1820         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1821         init_kthread_work(&tio->work, map_tio_request);
1822
1823         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1824         if (!dm_table_mq_request_based(table)) {
1825                 if (!clone_rq(rq, md, tio, gfp_mask)) {
1826                         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1827                         free_rq_tio(tio);
1828                         return NULL;
1829                 }
1830         }
1831         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1832
1833         return tio;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Called with the queue lock held.
1838  */
1839 static int dm_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1840 {
1841         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1842         struct dm_rq_target_io *tio;
1843
1844         if (unlikely(rq->special)) {
1845                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1846                 return BLKPREP_KILL;
1847         }
1848
1849         tio = prep_tio(rq, md, GFP_ATOMIC);
1850         if (!tio)
1851                 return BLKPREP_DEFER;
1852
1853         rq->special = tio;
1854         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1855
1856         return BLKPREP_OK;
1857 }
1858
1859 /*
1860  * Returns:
1861  * 0                : the request has been processed
1862  * DM_MAPIO_REQUEUE : the original request needs to be requeued
1863  * < 0              : the request was completed due to failure
1864  */
1865 static int map_request(struct dm_target *ti, struct request *rq,
1866                        struct mapped_device *md)
1867 {
1868         int r;
1869         struct dm_rq_target_io *tio = rq->special;
1870         struct request *clone = NULL;
1871
1872         if (tio->clone) {
1873                 clone = tio->clone;
1874                 r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
1875         } else {
1876                 r = ti->type->clone_and_map_rq(ti, rq, &tio->info, &clone);
1877                 if (r < 0) {
1878                         /* The target wants to complete the I/O */
1879                         dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1880                         return r;
1881                 }
1882                 if (IS_ERR(clone))
1883                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1884                 if (setup_clone(clone, rq, tio, GFP_KERNEL)) {
1885                         /* -ENOMEM */
1886                         ti->type->release_clone_rq(clone);
1887                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
1888                 }
1889         }
1890
1891         switch (r) {
1892         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1893                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
1894                 break;
1895         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1896                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
1897                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
1898                                      blk_rq_pos(rq));
1899                 dm_dispatch_clone_request(clone, rq);
1900                 break;
1901         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1902                 /* The target wants to requeue the I/O */
1903                 dm_requeue_unmapped_request(clone);
1904                 break;
1905         default:
1906                 if (r > 0) {
1907                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1908                         BUG();
1909                 }
1910
1911                 /* The target wants to complete the I/O */
1912                 dm_kill_unmapped_request(rq, r);
1913                 return r;
1914         }
1915
1916         return 0;
1917 }
1918
1919 static void map_tio_request(struct kthread_work *work)
1920 {
1921         struct dm_rq_target_io *tio = container_of(work, struct dm_rq_target_io, work);
1922         struct request *rq = tio->orig;
1923         struct mapped_device *md = tio->md;
1924
1925         if (map_request(tio->ti, rq, md) == DM_MAPIO_REQUEUE)
1926                 dm_requeue_unmapped_original_request(md, rq);
1927 }
1928
1929 static void dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1930 {
1931         blk_start_request(orig);
1932         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(orig)]);
1933
1934         /*
1935          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
1936          * We can't rely on the reference count by device opener,
1937          * because the device may be closed during the request completion
1938          * when all bios are completed.
1939          * See the comment in rq_completed() too.
1940          */
1941         dm_get(md);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * q->request_fn for request-based dm.
1946  * Called with the queue lock held.
1947  */
1948 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
1949 {
1950         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1951         int srcu_idx;
1952         struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1953         struct dm_target *ti;
1954         struct request *rq;
1955         struct dm_rq_target_io *tio;
1956         sector_t pos;
1957
1958         /*
1959          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
1960          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
1961          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
1962          * dm_suspend().
1963          */
1964         while (!blk_queue_stopped(q)) {
1965                 rq = blk_peek_request(q);
1966                 if (!rq)
1967                         goto delay_and_out;
1968
1969                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
1970                 pos = 0;
1971                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
1972                         pos = blk_rq_pos(rq);
1973
1974                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
1975                 if (!dm_target_is_valid(ti)) {
1976                         /*
1977                          * Must perform setup, that rq_completed() requires,
1978                          * before calling dm_kill_unmapped_request
1979                          */
1980                         DMERR_LIMIT("request attempted access beyond the end of device");
1981                         dm_start_request(md, rq);
1982                         dm_kill_unmapped_request(rq, -EIO);
1983                         continue;
1984                 }
1985
1986                 if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
1987                         goto delay_and_out;
1988
1989                 dm_start_request(md, rq);
1990
1991                 tio = rq->special;
1992                 /* Establish tio->ti before queuing work (map_tio_request) */
1993                 tio->ti = ti;
1994                 queue_kthread_work(&md->kworker, &tio->work);
1995                 BUG_ON(!irqs_disabled());
1996         }
1997
1998         goto out;
1999
2000 delay_and_out:
2001         blk_delay_queue(q, HZ / 10);
2002 out:
2003         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2004 }
2005
2006 int dm_underlying_device_busy(struct request_queue *q)
2007 {
2008         return blk_lld_busy(q);
2009 }
2010 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_underlying_device_busy);
2011
2012 static int dm_lld_busy(struct request_queue *q)
2013 {
2014         int r;
2015         struct mapped_device *md = q->queuedata;
2016         struct dm_table *map = dm_get_live_table_fast(md);
2017
2018         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))
2019                 r = 1;
2020         else
2021                 r = dm_table_any_busy_target(map);
2022
2023         dm_put_live_table_fast(md);
2024
2025         return r;
2026 }
2027
2028 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
2029 {
2030         int r = bdi_bits;
2031         struct mapped_device *md = congested_data;
2032         struct dm_table *map;
2033
2034         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2035                 map = dm_get_live_table_fast(md);
2036                 if (map) {
2037                         /*
2038                          * Request-based dm cares about only own queue for
2039                          * the query about congestion status of request_queue
2040                          */
2041                         if (dm_request_based(md))
2042                                 r = md->queue->backing_dev_info.state &
2043                                     bdi_bits;
2044                         else
2045                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
2046                 }
2047                 dm_put_live_table_fast(md);
2048         }
2049
2050         return r;
2051 }
2052
2053 /*-----------------------------------------------------------------
2054  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2055  *---------------------------------------------------------------*/
2056 static void free_minor(int minor)
2057 {
2058         spin_lock(&_minor_lock);
2059         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2060         spin_unlock(&_minor_lock);
2061 }
2062
2063 /*
2064  * See if the device with a specific minor # is free.
2065  */
2066 static int specific_minor(int minor)
2067 {
2068         int r;
2069
2070         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2071                 return -EINVAL;
2072
2073         idr_preload(GFP_KERNEL);
2074         spin_lock(&_minor_lock);
2075
2076         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2077
2078         spin_unlock(&_minor_lock);
2079         idr_preload_end();
2080         if (r < 0)
2081                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2082         return 0;
2083 }
2084
2085 static int next_free_minor(int *minor)
2086 {
2087         int r;
2088
2089         idr_preload(GFP_KERNEL);
2090         spin_lock(&_minor_lock);
2091
2092         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2093
2094         spin_unlock(&_minor_lock);
2095         idr_preload_end();
2096         if (r < 0)
2097                 return r;
2098         *minor = r;
2099         return 0;
2100 }
2101
2102 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2103
2104 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2105
2106 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
2107 {
2108         /*
2109          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
2110          * devices.  The type of this dm device has not been decided yet.
2111          * The type is decided at the first table loading time.
2112          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
2113          * for request stacking support until then.
2114          *
2115          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
2116          */
2117         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
2118
2119         md->queue->queuedata = md;
2120         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
2121         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
2122         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
2123         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
2124         blk_queue_merge_bvec(md->queue, dm_merge_bvec);
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2129  */
2130 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2131 {
2132         int r;
2133         struct mapped_device *md = kzalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
2134         void *old_md;
2135
2136         if (!md) {
2137                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2138                 return NULL;
2139         }
2140
2141         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2142                 goto bad_module_get;
2143
2144         /* get a minor number for the dev */
2145         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2146                 r = next_free_minor(&minor);
2147         else
2148                 r = specific_minor(minor);
2149         if (r < 0)
2150                 goto bad_minor;
2151
2152         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2153         if (r < 0)
2154                 goto bad_io_barrier;
2155
2156         md->type = DM_TYPE_NONE;
2157         mutex_init(&md->suspend_lock);
2158         mutex_init(&md->type_lock);
2159         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2160         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2161         atomic_set(&md->holders, 1);
2162         atomic_set(&md->open_count, 0);
2163         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2164         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2165         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2166         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2167         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2168
2169         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
2170         if (!md->queue)
2171                 goto bad_queue;
2172
2173         dm_init_md_queue(md);
2174
2175         md->disk = alloc_disk(1);
2176         if (!md->disk)
2177                 goto bad_disk;
2178
2179         atomic_set(&md->pending[0], 0);
2180         atomic_set(&md->pending[1], 0);
2181         init_waitqueue_head(&md->wait);
2182         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2183         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2184         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2185         md->kworker_task = NULL;
2186
2187         md->disk->major = _major;
2188         md->disk->first_minor = minor;
2189         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2190         md->disk->queue = md->queue;
2191         md->disk->private_data = md;
2192         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2193         add_disk(md->disk);
2194         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2195
2196         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2197         if (!md->wq)
2198                 goto bad_thread;
2199
2200         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2201         if (!md->bdev)
2202                 goto bad_bdev;
2203
2204         bio_init(&md->flush_bio);
2205         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
2206         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
2207
2208         dm_stats_init(&md->stats);
2209
2210         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2211         spin_lock(&_minor_lock);
2212         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2213         spin_unlock(&_minor_lock);
2214
2215         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2216
2217         return md;
2218
2219 bad_bdev:
2220         destroy_workqueue(md->wq);
2221 bad_thread:
2222         del_gendisk(md->disk);
2223         put_disk(md->disk);
2224 bad_disk:
2225         blk_cleanup_queue(md->queue);
2226 bad_queue:
2227         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2228 bad_io_barrier:
2229         free_minor(minor);
2230 bad_minor:
2231         module_put(THIS_MODULE);
2232 bad_module_get:
2233         kfree(md);
2234         return NULL;
2235 }
2236
2237 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2238
2239 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2240 {
2241         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2242
2243         unlock_fs(md);
2244         bdput(md->bdev);
2245         destroy_workqueue(md->wq);
2246
2247         if (md->kworker_task)
2248                 kthread_stop(md->kworker_task);
2249         if (md->io_pool)
2250                 mempool_destroy(md->io_pool);
2251         if (md->rq_pool)
2252                 mempool_destroy(md->rq_pool);
2253         if (md->bs)
2254                 bioset_free(md->bs);
2255         blk_integrity_unregister(md->disk);
2256         del_gendisk(md->disk);
2257         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2258         free_table_devices(&md->table_devices);
2259         free_minor(minor);
2260
2261         spin_lock(&_minor_lock);
2262         md->disk->private_data = NULL;
2263         spin_unlock(&_minor_lock);
2264
2265         put_disk(md->disk);
2266         blk_cleanup_queue(md->queue);
2267         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2268         module_put(THIS_MODULE);
2269         kfree(md);
2270 }
2271
2272 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2273 {
2274         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2275
2276         if (md->io_pool && md->bs) {
2277                 /* The md already has necessary mempools. */
2278                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2279                         /*
2280                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2281                          * because a different table was loaded.
2282                          */
2283                         bioset_free(md->bs);
2284                         md->bs = p->bs;
2285                         p->bs = NULL;
2286                 }
2287                 /*
2288                  * There's no need to reload with request-based dm
2289                  * because the size of front_pad doesn't change.
2290                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2291                  * prep-ed requests in the queue may refer
2292                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2293                  * through the queue to unprep.
2294                  */
2295                 goto out;
2296         }
2297
2298         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->rq_pool || md->bs);
2299
2300         md->io_pool = p->io_pool;
2301         p->io_pool = NULL;
2302         md->rq_pool = p->rq_pool;
2303         p->rq_pool = NULL;
2304         md->bs = p->bs;
2305         p->bs = NULL;
2306
2307 out:
2308         /* mempool bind completed, now no need any mempools in the table */
2309         dm_table_free_md_mempools(t);
2310 }
2311
2312 /*
2313  * Bind a table to the device.
2314  */
2315 static void event_callback(void *context)
2316 {
2317         unsigned long flags;
2318         LIST_HEAD(uevents);
2319         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2320
2321         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2322         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2323         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2324
2325         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2326
2327         atomic_inc(&md->event_nr);
2328         wake_up(&md->eventq);
2329 }
2330
2331 /*
2332  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2333  */
2334 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2335 {
2336         set_capacity(md->disk, size);
2337
2338         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2339 }
2340
2341 /*
2342  * Return 1 if the queue has a compulsory merge_bvec_fn function.
2343  *
2344  * If this function returns 0, then the device is either a non-dm
2345  * device without a merge_bvec_fn, or it is a dm device that is
2346  * able to split any bios it receives that are too big.
2347  */
2348 int dm_queue_merge_is_compulsory(struct request_queue *q)
2349 {
2350         struct mapped_device *dev_md;
2351
2352         if (!q->merge_bvec_fn)
2353                 return 0;
2354
2355         if (q->make_request_fn == dm_request) {
2356                 dev_md = q->queuedata;
2357                 if (test_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &dev_md->flags))
2358                         return 0;
2359         }
2360
2361         return 1;
2362 }
2363
2364 static int dm_device_merge_is_compulsory(struct dm_target *ti,
2365                                          struct dm_dev *dev, sector_t start,
2366                                          sector_t len, void *data)
2367 {
2368         struct block_device *bdev = dev->bdev;
2369         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
2370
2371         return dm_queue_merge_is_compulsory(q);
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Return 1 if it is acceptable to ignore merge_bvec_fn based
2376  * on the properties of the underlying devices.
2377  */
2378 static int dm_table_merge_is_optional(struct dm_table *table)
2379 {
2380         unsigned i = 0;
2381         struct dm_target *ti;
2382
2383         while (i < dm_table_get_num_targets(table)) {
2384                 ti = dm_table_get_target(table, i++);
2385
2386                 if (ti->type->iterate_devices &&
2387                     ti->type->iterate_devices(ti, dm_device_merge_is_compulsory, NULL))
2388                         return 0;
2389         }
2390
2391         return 1;
2392 }
2393
2394 /*
2395  * Returns old map, which caller must destroy.
2396  */
2397 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2398                                struct queue_limits *limits)
2399 {
2400         struct dm_table *old_map;
2401         struct request_queue *q = md->queue;
2402         sector_t size;
2403         int merge_is_optional;
2404
2405         size = dm_table_get_size(t);
2406
2407         /*
2408          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2409          */
2410         if (size != dm_get_size(md))
2411                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2412
2413         __set_size(md, size);
2414
2415         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2416
2417         /*
2418          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2419          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2420          * I/O mapping before resume.
2421          * This must be done before setting the queue restrictions,
2422          * because request-based dm may be run just after the setting.
2423          */
2424         if (dm_table_request_based(t) && !blk_queue_stopped(q))
2425                 stop_queue(q);
2426
2427         __bind_mempools(md, t);
2428
2429         merge_is_optional = dm_table_merge_is_optional(t);
2430
2431         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2432         rcu_assign_pointer(md->map, t);
2433         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2434
2435         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2436         if (merge_is_optional)
2437                 set_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2438         else
2439                 clear_bit(DMF_MERGE_IS_OPTIONAL, &md->flags);
2440         if (old_map)
2441                 dm_sync_table(md);
2442
2443         return old_map;
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Returns unbound table for the caller to free.
2448  */
2449 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2450 {
2451         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2452
2453         if (!map)
2454                 return NULL;
2455
2456         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2457         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2458         dm_sync_table(md);
2459
2460         return map;
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Constructor for a new device.
2465  */
2466 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2467 {
2468         struct mapped_device *md;
2469
2470         md = alloc_dev(minor);
2471         if (!md)
2472                 return -ENXIO;
2473
2474         dm_sysfs_init(md);
2475
2476         *result = md;
2477         return 0;
2478 }
2479
2480 /*
2481  * Functions to manage md->type.
2482  * All are required to hold md->type_lock.
2483  */
2484 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2485 {
2486         mutex_lock(&md->type_lock);
2487 }
2488
2489 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2490 {
2491         mutex_unlock(&md->type_lock);
2492 }
2493
2494 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2495 {
2496         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2497         md->type = type;
2498 }
2499
2500 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2501 {
2502         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2503         return md->type;
2504 }
2505
2506 static bool dm_md_type_request_based(struct mapped_device *md)
2507 {
2508         unsigned table_type = dm_get_md_type(md);
2509
2510         return (table_type == DM_TYPE_REQUEST_BASED ||
2511                 table_type == DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED);
2512 }
2513
2514 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2515 {
2516         return md->immutable_target_type;
2517 }
2518
2519 /*
2520  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2521  * count on 'md'.
2522  */
2523 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2524 {
2525         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2526         return &md->queue->limits;
2527 }
2528 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2529
2530 /*
2531  * Fully initialize a request-based queue (->elevator, ->request_fn, etc).
2532  */
2533 static int dm_init_request_based_queue(struct mapped_device *md)
2534 {
2535         struct request_queue *q = NULL;
2536
2537         if (md->queue->elevator)
2538                 return 1;
2539
2540         /* Fully initialize the queue */
2541         q = blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL);
2542         if (!q)
2543                 return 0;
2544
2545         md->queue = q;
2546         dm_init_md_queue(md);
2547         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2548         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_prep_fn);
2549         blk_queue_lld_busy(md->queue, dm_lld_busy);
2550
2551         /* Also initialize the request-based DM worker thread */
2552         init_kthread_worker(&md->kworker);
2553         md->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn, &md->kworker,
2554                                        "kdmwork-%s", dm_device_name(md));
2555
2556         elv_register_queue(md->queue);
2557
2558         return 1;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Setup the DM device's queue based on md's type
2563  */
2564 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md)
2565 {
2566         if (dm_md_type_request_based(md) && !dm_init_request_based_queue(md)) {
2567                 DMWARN("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2568                 return -EINVAL;
2569         }
2570
2571         return 0;
2572 }
2573
2574 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
2575 {
2576         struct mapped_device *md;
2577         unsigned minor = MINOR(dev);
2578
2579         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2580                 return NULL;
2581
2582         spin_lock(&_minor_lock);
2583
2584         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2585         if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
2586                    (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2587                    dm_deleting_md(md) ||
2588                    test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2589                 md = NULL;
2590                 goto out;
2591         }
2592
2593 out:
2594         spin_unlock(&_minor_lock);
2595
2596         return md;
2597 }
2598
2599 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2600 {
2601         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
2602
2603         if (md)
2604                 dm_get(md);
2605
2606         return md;
2607 }
2608 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2609
2610 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2611 {
2612         return md->interface_ptr;
2613 }
2614
2615 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2616 {
2617         md->interface_ptr = ptr;
2618 }
2619
2620 void dm_get(struct mapped_device *md)
2621 {
2622         atomic_inc(&md->holders);
2623         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2624 }
2625
2626 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2627 {
2628         return md->name;
2629 }
2630 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2631
2632 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2633 {
2634         struct dm_table *map;
2635         int srcu_idx;
2636
2637         might_sleep();
2638
2639         spin_lock(&_minor_lock);
2640         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2641         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2642         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2643         spin_unlock(&_minor_lock);
2644
2645         if (dm_request_based(md))
2646                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2647
2648         if (!dm_suspended_md(md)) {
2649                 dm_table_presuspend_targets(map);
2650                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2651         }
2652
2653         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2654         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2655
2656         /*
2657          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2658          * for example.  Wait for all references to disappear.
2659          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2660          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2661          */
2662         if (wait)
2663                 while (atomic_read(&md->holders))
2664                         msleep(1);
2665         else if (atomic_read(&md->holders))
2666                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2667                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2668
2669         dm_sysfs_exit(md);
2670         dm_table_destroy(__unbind(md));
2671         free_dev(md);
2672 }
2673
2674 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2675 {
2676         __dm_destroy(md, true);
2677 }
2678
2679 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2680 {
2681         __dm_destroy(md, false);
2682 }
2683
2684 void dm_put(struct mapped_device *md)
2685 {
2686         atomic_dec(&md->holders);
2687 }
2688 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2689
2690 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2691 {
2692         int r = 0;
2693         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2694
2695         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2696
2697         while (1) {
2698                 set_current_state(interruptible);
2699
2700                 if (!md_in_flight(md))
2701                         break;
2702
2703                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2704                     signal_pending(current)) {
2705                         r = -EINTR;
2706                         break;
2707                 }
2708
2709                 io_schedule();
2710         }
2711         set_current_state(TASK_RUNNING);
2712
2713         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2714
2715         return r;
2716 }
2717
2718 /*
2719  * Process the deferred bios
2720  */
2721 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2722 {
2723         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2724                                                 work);
2725         struct bio *c;
2726         int srcu_idx;
2727         struct dm_table *map;
2728
2729         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2730
2731         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2732                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2733                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2734                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2735
2736                 if (!c)
2737                         break;
2738
2739                 if (dm_request_based(md))
2740                         generic_make_request(c);
2741                 else
2742                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2743         }
2744
2745         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2746 }
2747
2748 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2749 {
2750         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2751         smp_mb__after_atomic();
2752         queue_work(md->wq, &md->work);
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2757  */
2758 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2759 {
2760         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2761         struct queue_limits limits;
2762         int r;
2763
2764         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2765
2766         /* device must be suspended */
2767         if (!dm_suspended_md(md))
2768                 goto out;
2769
2770         /*
2771          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2772          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2773          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2774          * reappear.
2775          */
2776         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2777                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2778                 if (live_map)
2779                         limits = md->queue->limits;
2780                 dm_put_live_table_fast(md);
2781         }
2782
2783         if (!live_map) {
2784                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2785                 if (r) {
2786                         map = ERR_PTR(r);
2787                         goto out;
2788                 }
2789         }
2790
2791         map = __bind(md, table, &limits);
2792
2793 out:
2794         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2795         return map;
2796 }
2797
2798 /*
2799  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2800  * device.
2801  */
2802 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2803 {
2804         int r;
2805
2806         WARN_ON(md->frozen_sb);
2807
2808         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2809         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2810                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2811                 md->frozen_sb = NULL;
2812                 return r;
2813         }
2814
2815         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2816
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2821 {
2822         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2823                 return;
2824
2825         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2826         md->frozen_sb = NULL;
2827         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2828 }
2829
2830 /*
2831  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2832  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2833  * are being added to md->deferred list.
2834  *
2835  * Caller must hold md->suspend_lock
2836  */
2837 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2838                         unsigned suspend_flags, int interruptible)
2839 {
2840         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2841         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2842         int r;
2843
2844         /*
2845          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2846          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2847          */
2848         if (noflush)
2849                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2850
2851         /*
2852          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2853          * provide the .presuspend_undo hook.
2854          */
2855         dm_table_presuspend_targets(map);
2856
2857         /*
2858          * Flush I/O to the device.
2859          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2860          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2861          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2862          */
2863         if (!noflush && do_lockfs) {
2864                 r = lock_fs(md);
2865                 if (r) {
2866                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2867                         return r;
2868                 }
2869         }
2870
2871         /*
2872          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2873          * to target drivers i.e. no one may be executing
2874          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2875          * dm_wq_work.
2876          *
2877          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2878          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2879          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2880          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2881          * flush_workqueue(md->wq).
2882          */
2883         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2884         if (map)
2885                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2886
2887         /*
2888          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2889          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2890          */
2891         if (dm_request_based(md)) {
2892                 stop_queue(md->queue);
2893                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2894         }
2895
2896         flush_workqueue(md->wq);
2897
2898         /*
2899          * At this point no more requests are entering target request routines.
2900          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2901          * to finish.
2902          */
2903         r = dm_wait_for_completion(md, interruptible);
2904
2905         if (noflush)
2906                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2907         if (map)
2908                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2909
2910         /* were we interrupted ? */
2911         if (r < 0) {
2912                 dm_queue_flush(md);
2913
2914                 if (dm_request_based(md))
2915                         start_queue(md->queue);
2916
2917                 unlock_fs(md);
2918                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2919                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2920         }
2921
2922         return r;
2923 }
2924
2925 /*
2926  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2927  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2928  * the background.  Before the table can be swapped with
2929  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2930  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2931  */
2932 /*
2933  * Suspend mechanism in request-based dm.
2934  *
2935  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2936  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2937  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2938  *
2939  * To abort suspend, start the request_queue.
2940  */
2941 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2942 {
2943         struct dm_table *map = NULL;
2944         int r = 0;
2945
2946 retry:
2947         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2948
2949         if (dm_suspended_md(md)) {
2950                 r = -EINVAL;
2951                 goto out_unlock;
2952         }
2953
2954         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2955                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2956                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2957                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2958                 if (r)
2959                         return r;
2960                 goto retry;
2961         }
2962
2963         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2964
2965         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE);
2966         if (r)
2967                 goto out_unlock;
2968
2969         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2970
2971         dm_table_postsuspend_targets(map);
2972
2973 out_unlock:
2974         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2975         return r;
2976 }
2977
2978 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2979 {
2980         if (map) {
2981                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2982                 if (r)
2983                         return r;
2984         }
2985
2986         dm_queue_flush(md);
2987
2988         /*
2989          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2990          * so that mapping of targets can work correctly.
2991          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2992          */
2993         if (dm_request_based(md))
2994                 start_queue(md->queue);
2995
2996         unlock_fs(md);
2997
2998         return 0;
2999 }
3000
3001 int dm_resume(struct mapped_device *md)
3002 {
3003         int r = -EINVAL;
3004         struct dm_table *map = NULL;
3005
3006 retry:
3007         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3008
3009         if (!dm_suspended_md(md))
3010                 goto out;
3011
3012         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3013                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3014                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3015                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3016                 if (r)
3017                         return r;
3018                 goto retry;
3019         }
3020
3021         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3022         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3023                 goto out;
3024
3025         r = __dm_resume(md, map);
3026         if (r)
3027                 goto out;
3028
3029         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3030
3031         r = 0;
3032 out:
3033         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3034
3035         return r;
3036 }
3037
3038 /*
3039  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3040  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3041  * It may be used only from the kernel.
3042  */
3043
3044 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
3045 {
3046         struct dm_table *map = NULL;
3047
3048         if (md->internal_suspend_count++)
3049                 return; /* nested internal suspend */
3050
3051         if (dm_suspended_md(md)) {
3052                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3053                 return; /* nest suspend */
3054         }
3055
3056         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3057
3058         /*
3059          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3060          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3061          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3062          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3063          */
3064         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3065
3066         set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3067
3068         dm_table_postsuspend_targets(map);
3069 }
3070
3071 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3072 {
3073         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3074
3075         if (--md->internal_suspend_count)
3076                 return; /* resume from nested internal suspend */
3077
3078         if (dm_suspended_md(md))
3079                 goto done; /* resume from nested suspend */
3080
3081         /*
3082          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
3083          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
3084          */
3085         (void) __dm_resume(md, NULL);
3086
3087 done:
3088         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3089         smp_mb__after_atomic();
3090         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3091 }
3092
3093 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3094 {
3095         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3096         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3097         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3098 }
3099 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3100
3101 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3102 {
3103         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3104         __dm_internal_resume(md);
3105         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3106 }
3107 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3108
3109 /*
3110  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3111  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3112  */
3113
3114 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3115 {
3116         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3117         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3118                 return;
3119
3120         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3121         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3122         flush_workqueue(md->wq);
3123         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3124 }
3125
3126 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3127 {
3128         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3129                 goto done;
3130
3131         dm_queue_flush(md);
3132
3133 done:
3134         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3135 }
3136
3137 /*-----------------------------------------------------------------
3138  * Event notification.
3139  *---------------------------------------------------------------*/
3140 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3141                        unsigned cookie)
3142 {
3143         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3144         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
3145
3146         if (!cookie)
3147                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
3148         else {
3149                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3150                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3151                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
3152                                           action, envp);
3153         }
3154 }
3155
3156 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3157 {
3158         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3159 }
3160
3161 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3162 {
3163         return atomic_read(&md->event_nr);
3164 }
3165
3166 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3167 {
3168         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3169                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3170 }
3171
3172 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3173 {
3174         unsigned long flags;
3175
3176         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3177         list_add(elist, &md->uevent_list);
3178         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3179 }
3180
3181 /*
3182  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3183  * count on 'md'.
3184  */
3185 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3186 {
3187         return md->disk;
3188 }
3189
3190 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3191 {
3192         return &md->kobj_holder.kobj;
3193 }
3194
3195 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3196 {
3197         struct mapped_device *md;
3198
3199         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3200
3201         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
3202             dm_deleting_md(md))
3203                 return NULL;
3204
3205         dm_get(md);
3206         return md;
3207 }
3208
3209 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3210 {
3211         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3212 }
3213
3214 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3215 {
3216         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3217 }
3218
3219 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3220 {
3221         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3222 }
3223
3224 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3225 {
3226         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
3227 }
3228 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3229
3230 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3231 {
3232         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
3233 }
3234 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3235
3236 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(unsigned type, unsigned integrity, unsigned per_bio_data_size)
3237 {
3238         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc(sizeof(*pools), GFP_KERNEL);
3239         struct kmem_cache *cachep;
3240         unsigned int pool_size = 0;
3241         unsigned int front_pad;
3242
3243         if (!pools)
3244                 return NULL;
3245
3246         switch (type) {
3247         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3248                 cachep = _io_cache;
3249                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
3250                 front_pad = roundup(per_bio_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3251                 break;
3252         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3253                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3254                 pools->rq_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _rq_cache);
3255                 if (!pools->rq_pool)
3256                         goto out;
3257                 /* fall through to setup remaining rq-based pools */
3258         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
3259                 cachep = _rq_tio_cache;
3260                 if (!pool_size)
3261                         pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3262                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3263                 /* per_bio_data_size is not used. See __bind_mempools(). */
3264                 WARN_ON(per_bio_data_size != 0);
3265                 break;
3266         default:
3267                 goto out;
3268         }
3269
3270         pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
3271         if (!pools->io_pool)
3272                 goto out;
3273
3274         pools->bs = bioset_create_nobvec(pool_size, front_pad);
3275         if (!pools->bs)
3276                 goto out;
3277
3278         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
3279                 goto out;
3280
3281         return pools;
3282
3283 out:
3284         dm_free_md_mempools(pools);
3285
3286         return NULL;
3287 }
3288
3289 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3290 {
3291         if (!pools)
3292                 return;
3293
3294         if (pools->io_pool)
3295                 mempool_destroy(pools->io_pool);
3296
3297         if (pools->rq_pool)
3298                 mempool_destroy(pools->rq_pool);
3299
3300         if (pools->bs)
3301                 bioset_free(pools->bs);
3302
3303         kfree(pools);
3304 }
3305
3306 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3307         .open = dm_blk_open,
3308         .release = dm_blk_close,
3309         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3310         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3311         .owner = THIS_MODULE
3312 };
3313
3314 /*
3315  * module hooks
3316  */
3317 module_init(dm_init);
3318 module_exit(dm_exit);
3319
3320 module_param(major, uint, 0);
3321 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3322
3323 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3324 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3325
3326 module_param(reserved_rq_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3327 MODULE_PARM_DESC(reserved_rq_based_ios, "Reserved IOs in request-based mempools");
3328
3329 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3330 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3331 MODULE_LICENSE("GPL");