[PATCH] dm: fix idr minor allocation
[sfrench/cifs-2.6.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm.h"
9 #include "dm-bio-list.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/buffer_head.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/slab.h>
20 #include <linux/idr.h>
21 #include <linux/hdreg.h>
22 #include <linux/blktrace_api.h>
23
24 static const char *_name = DM_NAME;
25
26 static unsigned int major = 0;
27 static unsigned int _major = 0;
28
29 /*
30  * One of these is allocated per bio.
31  */
32 struct dm_io {
33         struct mapped_device *md;
34         int error;
35         struct bio *bio;
36         atomic_t io_count;
37         unsigned long start_time;
38 };
39
40 /*
41  * One of these is allocated per target within a bio.  Hopefully
42  * this will be simplified out one day.
43  */
44 struct target_io {
45         struct dm_io *io;
46         struct dm_target *ti;
47         union map_info info;
48 };
49
50 union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
51 {
52         if (bio && bio->bi_private)
53                 return &((struct target_io *)bio->bi_private)->info;
54         return NULL;
55 }
56
57 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
58
59 /*
60  * Bits for the md->flags field.
61  */
62 #define DMF_BLOCK_IO 0
63 #define DMF_SUSPENDED 1
64 #define DMF_FROZEN 2
65
66 struct mapped_device {
67         struct rw_semaphore io_lock;
68         struct semaphore suspend_lock;
69         rwlock_t map_lock;
70         atomic_t holders;
71
72         unsigned long flags;
73
74         request_queue_t *queue;
75         struct gendisk *disk;
76         char name[16];
77
78         void *interface_ptr;
79
80         /*
81          * A list of ios that arrived while we were suspended.
82          */
83         atomic_t pending;
84         wait_queue_head_t wait;
85         struct bio_list deferred;
86
87         /*
88          * The current mapping.
89          */
90         struct dm_table *map;
91
92         /*
93          * io objects are allocated from here.
94          */
95         mempool_t *io_pool;
96         mempool_t *tio_pool;
97
98         /*
99          * Event handling.
100          */
101         atomic_t event_nr;
102         wait_queue_head_t eventq;
103
104         /*
105          * freeze/thaw support require holding onto a super block
106          */
107         struct super_block *frozen_sb;
108         struct block_device *suspended_bdev;
109
110         /* forced geometry settings */
111         struct hd_geometry geometry;
112 };
113
114 #define MIN_IOS 256
115 static kmem_cache_t *_io_cache;
116 static kmem_cache_t *_tio_cache;
117
118 static struct bio_set *dm_set;
119
120 static int __init local_init(void)
121 {
122         int r;
123
124         dm_set = bioset_create(16, 16, 4);
125         if (!dm_set)
126                 return -ENOMEM;
127
128         /* allocate a slab for the dm_ios */
129         _io_cache = kmem_cache_create("dm_io",
130                                       sizeof(struct dm_io), 0, 0, NULL, NULL);
131         if (!_io_cache)
132                 return -ENOMEM;
133
134         /* allocate a slab for the target ios */
135         _tio_cache = kmem_cache_create("dm_tio", sizeof(struct target_io),
136                                        0, 0, NULL, NULL);
137         if (!_tio_cache) {
138                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
139                 return -ENOMEM;
140         }
141
142         _major = major;
143         r = register_blkdev(_major, _name);
144         if (r < 0) {
145                 kmem_cache_destroy(_tio_cache);
146                 kmem_cache_destroy(_io_cache);
147                 return r;
148         }
149
150         if (!_major)
151                 _major = r;
152
153         return 0;
154 }
155
156 static void local_exit(void)
157 {
158         kmem_cache_destroy(_tio_cache);
159         kmem_cache_destroy(_io_cache);
160
161         bioset_free(dm_set);
162
163         if (unregister_blkdev(_major, _name) < 0)
164                 DMERR("devfs_unregister_blkdev failed");
165
166         _major = 0;
167
168         DMINFO("cleaned up");
169 }
170
171 int (*_inits[])(void) __initdata = {
172         local_init,
173         dm_target_init,
174         dm_linear_init,
175         dm_stripe_init,
176         dm_interface_init,
177 };
178
179 void (*_exits[])(void) = {
180         local_exit,
181         dm_target_exit,
182         dm_linear_exit,
183         dm_stripe_exit,
184         dm_interface_exit,
185 };
186
187 static int __init dm_init(void)
188 {
189         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
190
191         int r, i;
192
193         for (i = 0; i < count; i++) {
194                 r = _inits[i]();
195                 if (r)
196                         goto bad;
197         }
198
199         return 0;
200
201       bad:
202         while (i--)
203                 _exits[i]();
204
205         return r;
206 }
207
208 static void __exit dm_exit(void)
209 {
210         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
211
212         while (i--)
213                 _exits[i]();
214 }
215
216 /*
217  * Block device functions
218  */
219 static int dm_blk_open(struct inode *inode, struct file *file)
220 {
221         struct mapped_device *md;
222
223         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
224         dm_get(md);
225         return 0;
226 }
227
228 static int dm_blk_close(struct inode *inode, struct file *file)
229 {
230         struct mapped_device *md;
231
232         md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
233         dm_put(md);
234         return 0;
235 }
236
237 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
238 {
239         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
240
241         return dm_get_geometry(md, geo);
242 }
243
244 static inline struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
245 {
246         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
247 }
248
249 static inline void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
250 {
251         mempool_free(io, md->io_pool);
252 }
253
254 static inline struct target_io *alloc_tio(struct mapped_device *md)
255 {
256         return mempool_alloc(md->tio_pool, GFP_NOIO);
257 }
258
259 static inline void free_tio(struct mapped_device *md, struct target_io *tio)
260 {
261         mempool_free(tio, md->tio_pool);
262 }
263
264 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
265 {
266         struct mapped_device *md = io->md;
267
268         io->start_time = jiffies;
269
270         preempt_disable();
271         disk_round_stats(dm_disk(md));
272         preempt_enable();
273         dm_disk(md)->in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
274 }
275
276 static int end_io_acct(struct dm_io *io)
277 {
278         struct mapped_device *md = io->md;
279         struct bio *bio = io->bio;
280         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
281         int pending;
282         int rw = bio_data_dir(bio);
283
284         preempt_disable();
285         disk_round_stats(dm_disk(md));
286         preempt_enable();
287         dm_disk(md)->in_flight = pending = atomic_dec_return(&md->pending);
288
289         disk_stat_add(dm_disk(md), ticks[rw], duration);
290
291         return !pending;
292 }
293
294 /*
295  * Add the bio to the list of deferred io.
296  */
297 static int queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
298 {
299         down_write(&md->io_lock);
300
301         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
302                 up_write(&md->io_lock);
303                 return 1;
304         }
305
306         bio_list_add(&md->deferred, bio);
307
308         up_write(&md->io_lock);
309         return 0;               /* deferred successfully */
310 }
311
312 /*
313  * Everyone (including functions in this file), should use this
314  * function to access the md->map field, and make sure they call
315  * dm_table_put() when finished.
316  */
317 struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
318 {
319         struct dm_table *t;
320
321         read_lock(&md->map_lock);
322         t = md->map;
323         if (t)
324                 dm_table_get(t);
325         read_unlock(&md->map_lock);
326
327         return t;
328 }
329
330 /*
331  * Get the geometry associated with a dm device
332  */
333 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
334 {
335         *geo = md->geometry;
336
337         return 0;
338 }
339
340 /*
341  * Set the geometry of a device.
342  */
343 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
344 {
345         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
346
347         if (geo->start > sz) {
348                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
349                 return -EINVAL;
350         }
351
352         md->geometry = *geo;
353
354         return 0;
355 }
356
357 /*-----------------------------------------------------------------
358  * CRUD START:
359  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
360  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
361  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
362  *   interests of getting something for people to use I give
363  *   you this clearly demarcated crap.
364  *---------------------------------------------------------------*/
365
366 /*
367  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
368  * cloned into, completing the original io if necc.
369  */
370 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
371 {
372         if (error)
373                 io->error = error;
374
375         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
376                 if (end_io_acct(io))
377                         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
378                         wake_up(&io->md->wait);
379
380                 blk_add_trace_bio(io->md->queue, io->bio, BLK_TA_COMPLETE);
381
382                 bio_endio(io->bio, io->bio->bi_size, io->error);
383                 free_io(io->md, io);
384         }
385 }
386
387 static int clone_endio(struct bio *bio, unsigned int done, int error)
388 {
389         int r = 0;
390         struct target_io *tio = bio->bi_private;
391         struct dm_io *io = tio->io;
392         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
393
394         if (bio->bi_size)
395                 return 1;
396
397         if (!bio_flagged(bio, BIO_UPTODATE) && !error)
398                 error = -EIO;
399
400         if (endio) {
401                 r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
402                 if (r < 0)
403                         error = r;
404
405                 else if (r > 0)
406                         /* the target wants another shot at the io */
407                         return 1;
408         }
409
410         free_tio(io->md, tio);
411         dec_pending(io, error);
412         bio_put(bio);
413         return r;
414 }
415
416 static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
417                            sector_t sector, struct dm_target *ti)
418 {
419         sector_t offset = sector - ti->begin;
420         sector_t len = ti->len - offset;
421
422         /*
423          * Does the target need to split even further ?
424          */
425         if (ti->split_io) {
426                 sector_t boundary;
427                 boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
428                            - offset;
429                 if (len > boundary)
430                         len = boundary;
431         }
432
433         return len;
434 }
435
436 static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
437                       struct target_io *tio)
438 {
439         int r;
440         sector_t sector;
441
442         /*
443          * Sanity checks.
444          */
445         BUG_ON(!clone->bi_size);
446
447         clone->bi_end_io = clone_endio;
448         clone->bi_private = tio;
449
450         /*
451          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
452          * anything, the target has assumed ownership of
453          * this io.
454          */
455         atomic_inc(&tio->io->io_count);
456         sector = clone->bi_sector;
457         r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
458         if (r > 0) {
459                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
460
461                 blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone, 
462                                     tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector, 
463                                     clone->bi_sector);
464
465                 generic_make_request(clone);
466         }
467
468         else if (r < 0) {
469                 /* error the io and bail out */
470                 struct dm_io *io = tio->io;
471                 free_tio(tio->io->md, tio);
472                 dec_pending(io, r);
473                 bio_put(clone);
474         }
475 }
476
477 struct clone_info {
478         struct mapped_device *md;
479         struct dm_table *map;
480         struct bio *bio;
481         struct dm_io *io;
482         sector_t sector;
483         sector_t sector_count;
484         unsigned short idx;
485 };
486
487 static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
488 {
489         bio_free(bio, dm_set);
490 }
491
492 /*
493  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
494  */
495 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
496                               unsigned short idx, unsigned int offset,
497                               unsigned int len)
498 {
499         struct bio *clone;
500         struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
501
502         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, dm_set);
503         clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
504         *clone->bi_io_vec = *bv;
505
506         clone->bi_sector = sector;
507         clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
508         clone->bi_rw = bio->bi_rw;
509         clone->bi_vcnt = 1;
510         clone->bi_size = to_bytes(len);
511         clone->bi_io_vec->bv_offset = offset;
512         clone->bi_io_vec->bv_len = clone->bi_size;
513
514         return clone;
515 }
516
517 /*
518  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
519  */
520 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
521                              unsigned short idx, unsigned short bv_count,
522                              unsigned int len)
523 {
524         struct bio *clone;
525
526         clone = bio_clone(bio, GFP_NOIO);
527         clone->bi_sector = sector;
528         clone->bi_idx = idx;
529         clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
530         clone->bi_size = to_bytes(len);
531         clone->bi_flags &= ~(1 << BIO_SEG_VALID);
532
533         return clone;
534 }
535
536 static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
537 {
538         struct bio *clone, *bio = ci->bio;
539         struct dm_target *ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
540         sector_t len = 0, max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
541         struct target_io *tio;
542
543         /*
544          * Allocate a target io object.
545          */
546         tio = alloc_tio(ci->md);
547         tio->io = ci->io;
548         tio->ti = ti;
549         memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
550
551         if (ci->sector_count <= max) {
552                 /*
553                  * Optimise for the simple case where we can do all of
554                  * the remaining io with a single clone.
555                  */
556                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
557                                   bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count);
558                 __map_bio(ti, clone, tio);
559                 ci->sector_count = 0;
560
561         } else if (to_sector(bio->bi_io_vec[ci->idx].bv_len) <= max) {
562                 /*
563                  * There are some bvecs that don't span targets.
564                  * Do as many of these as possible.
565                  */
566                 int i;
567                 sector_t remaining = max;
568                 sector_t bv_len;
569
570                 for (i = ci->idx; remaining && (i < bio->bi_vcnt); i++) {
571                         bv_len = to_sector(bio->bi_io_vec[i].bv_len);
572
573                         if (bv_len > remaining)
574                                 break;
575
576                         remaining -= bv_len;
577                         len += bv_len;
578                 }
579
580                 clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len);
581                 __map_bio(ti, clone, tio);
582
583                 ci->sector += len;
584                 ci->sector_count -= len;
585                 ci->idx = i;
586
587         } else {
588                 /*
589                  * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
590                  */
591                 struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
592                 sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
593                 unsigned int offset = 0;
594
595                 do {
596                         if (offset) {
597                                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
598                                 max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
599
600                                 tio = alloc_tio(ci->md);
601                                 tio->io = ci->io;
602                                 tio->ti = ti;
603                                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
604                         }
605
606                         len = min(remaining, max);
607
608                         clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
609                                            bv->bv_offset + offset, len);
610
611                         __map_bio(ti, clone, tio);
612
613                         ci->sector += len;
614                         ci->sector_count -= len;
615                         offset += to_bytes(len);
616                 } while (remaining -= len);
617
618                 ci->idx++;
619         }
620 }
621
622 /*
623  * Split the bio into several clones.
624  */
625 static void __split_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
626 {
627         struct clone_info ci;
628
629         ci.map = dm_get_table(md);
630         if (!ci.map) {
631                 bio_io_error(bio, bio->bi_size);
632                 return;
633         }
634
635         ci.md = md;
636         ci.bio = bio;
637         ci.io = alloc_io(md);
638         ci.io->error = 0;
639         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
640         ci.io->bio = bio;
641         ci.io->md = md;
642         ci.sector = bio->bi_sector;
643         ci.sector_count = bio_sectors(bio);
644         ci.idx = bio->bi_idx;
645
646         start_io_acct(ci.io);
647         while (ci.sector_count)
648                 __clone_and_map(&ci);
649
650         /* drop the extra reference count */
651         dec_pending(ci.io, 0);
652         dm_table_put(ci.map);
653 }
654 /*-----------------------------------------------------------------
655  * CRUD END
656  *---------------------------------------------------------------*/
657
658 /*
659  * The request function that just remaps the bio built up by
660  * dm_merge_bvec.
661  */
662 static int dm_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
663 {
664         int r;
665         int rw = bio_data_dir(bio);
666         struct mapped_device *md = q->queuedata;
667
668         down_read(&md->io_lock);
669
670         disk_stat_inc(dm_disk(md), ios[rw]);
671         disk_stat_add(dm_disk(md), sectors[rw], bio_sectors(bio));
672
673         /*
674          * If we're suspended we have to queue
675          * this io for later.
676          */
677         while (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
678                 up_read(&md->io_lock);
679
680                 if (bio_rw(bio) == READA) {
681                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
682                         return 0;
683                 }
684
685                 r = queue_io(md, bio);
686                 if (r < 0) {
687                         bio_io_error(bio, bio->bi_size);
688                         return 0;
689
690                 } else if (r == 0)
691                         return 0;       /* deferred successfully */
692
693                 /*
694                  * We're in a while loop, because someone could suspend
695                  * before we get to the following read lock.
696                  */
697                 down_read(&md->io_lock);
698         }
699
700         __split_bio(md, bio);
701         up_read(&md->io_lock);
702         return 0;
703 }
704
705 static int dm_flush_all(request_queue_t *q, struct gendisk *disk,
706                         sector_t *error_sector)
707 {
708         struct mapped_device *md = q->queuedata;
709         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
710         int ret = -ENXIO;
711
712         if (map) {
713                 ret = dm_table_flush_all(map);
714                 dm_table_put(map);
715         }
716
717         return ret;
718 }
719
720 static void dm_unplug_all(request_queue_t *q)
721 {
722         struct mapped_device *md = q->queuedata;
723         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
724
725         if (map) {
726                 dm_table_unplug_all(map);
727                 dm_table_put(map);
728         }
729 }
730
731 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
732 {
733         int r;
734         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) congested_data;
735         struct dm_table *map = dm_get_table(md);
736
737         if (!map || test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags))
738                 r = bdi_bits;
739         else
740                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
741
742         dm_table_put(map);
743         return r;
744 }
745
746 /*-----------------------------------------------------------------
747  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
748  *---------------------------------------------------------------*/
749 static DEFINE_MUTEX(_minor_lock);
750 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
751
752 static void free_minor(unsigned int minor)
753 {
754         mutex_lock(&_minor_lock);
755         idr_remove(&_minor_idr, minor);
756         mutex_unlock(&_minor_lock);
757 }
758
759 /*
760  * See if the device with a specific minor # is free.
761  */
762 static int specific_minor(struct mapped_device *md, unsigned int minor)
763 {
764         int r, m;
765
766         if (minor >= (1 << MINORBITS))
767                 return -EINVAL;
768
769         mutex_lock(&_minor_lock);
770
771         if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
772                 r = -EBUSY;
773                 goto out;
774         }
775
776         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
777         if (!r) {
778                 r = -ENOMEM;
779                 goto out;
780         }
781
782         r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
783         if (r) {
784                 goto out;
785         }
786
787         if (m != minor) {
788                 idr_remove(&_minor_idr, m);
789                 r = -EBUSY;
790                 goto out;
791         }
792
793 out:
794         mutex_unlock(&_minor_lock);
795         return r;
796 }
797
798 static int next_free_minor(struct mapped_device *md, unsigned int *minor)
799 {
800         int r;
801         unsigned int m;
802
803         mutex_lock(&_minor_lock);
804
805         r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
806         if (!r) {
807                 r = -ENOMEM;
808                 goto out;
809         }
810
811         r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
812         if (r) {
813                 goto out;
814         }
815
816         if (m >= (1 << MINORBITS)) {
817                 idr_remove(&_minor_idr, m);
818                 r = -ENOSPC;
819                 goto out;
820         }
821
822         *minor = m;
823
824 out:
825         mutex_unlock(&_minor_lock);
826         return r;
827 }
828
829 static struct block_device_operations dm_blk_dops;
830
831 /*
832  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
833  */
834 static struct mapped_device *alloc_dev(unsigned int minor, int persistent)
835 {
836         int r;
837         struct mapped_device *md = kmalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
838         void *old_md;
839
840         if (!md) {
841                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
842                 return NULL;
843         }
844
845         /* get a minor number for the dev */
846         r = persistent ? specific_minor(md, minor) : next_free_minor(md, &minor);
847         if (r < 0)
848                 goto bad1;
849
850         memset(md, 0, sizeof(*md));
851         init_rwsem(&md->io_lock);
852         init_MUTEX(&md->suspend_lock);
853         rwlock_init(&md->map_lock);
854         atomic_set(&md->holders, 1);
855         atomic_set(&md->event_nr, 0);
856
857         md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
858         if (!md->queue)
859                 goto bad1;
860
861         md->queue->queuedata = md;
862         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
863         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
864         blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
865         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
866         md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
867         md->queue->issue_flush_fn = dm_flush_all;
868
869         md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
870         if (!md->io_pool)
871                 goto bad2;
872
873         md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
874         if (!md->tio_pool)
875                 goto bad3;
876
877         md->disk = alloc_disk(1);
878         if (!md->disk)
879                 goto bad4;
880
881         md->disk->major = _major;
882         md->disk->first_minor = minor;
883         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
884         md->disk->queue = md->queue;
885         md->disk->private_data = md;
886         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
887         add_disk(md->disk);
888         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
889
890         atomic_set(&md->pending, 0);
891         init_waitqueue_head(&md->wait);
892         init_waitqueue_head(&md->eventq);
893
894         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
895         mutex_lock(&_minor_lock);
896         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
897         mutex_unlock(&_minor_lock);
898
899         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
900
901         return md;
902
903  bad4:
904         mempool_destroy(md->tio_pool);
905  bad3:
906         mempool_destroy(md->io_pool);
907  bad2:
908         blk_cleanup_queue(md->queue);
909         free_minor(minor);
910  bad1:
911         kfree(md);
912         return NULL;
913 }
914
915 static void free_dev(struct mapped_device *md)
916 {
917         unsigned int minor = md->disk->first_minor;
918
919         if (md->suspended_bdev) {
920                 thaw_bdev(md->suspended_bdev, NULL);
921                 bdput(md->suspended_bdev);
922         }
923         mempool_destroy(md->tio_pool);
924         mempool_destroy(md->io_pool);
925         del_gendisk(md->disk);
926         free_minor(minor);
927         put_disk(md->disk);
928         blk_cleanup_queue(md->queue);
929         kfree(md);
930 }
931
932 /*
933  * Bind a table to the device.
934  */
935 static void event_callback(void *context)
936 {
937         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
938
939         atomic_inc(&md->event_nr);
940         wake_up(&md->eventq);
941 }
942
943 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
944 {
945         set_capacity(md->disk, size);
946
947         mutex_lock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
948         i_size_write(md->suspended_bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
949         mutex_unlock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
950 }
951
952 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
953 {
954         request_queue_t *q = md->queue;
955         sector_t size;
956
957         size = dm_table_get_size(t);
958
959         /*
960          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
961          */
962         if (size != get_capacity(md->disk))
963                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
964
965         __set_size(md, size);
966         if (size == 0)
967                 return 0;
968
969         dm_table_get(t);
970         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
971
972         write_lock(&md->map_lock);
973         md->map = t;
974         dm_table_set_restrictions(t, q);
975         write_unlock(&md->map_lock);
976
977         return 0;
978 }
979
980 static void __unbind(struct mapped_device *md)
981 {
982         struct dm_table *map = md->map;
983
984         if (!map)
985                 return;
986
987         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
988         write_lock(&md->map_lock);
989         md->map = NULL;
990         write_unlock(&md->map_lock);
991         dm_table_put(map);
992 }
993
994 /*
995  * Constructor for a new device.
996  */
997 static int create_aux(unsigned int minor, int persistent,
998                       struct mapped_device **result)
999 {
1000         struct mapped_device *md;
1001
1002         md = alloc_dev(minor, persistent);
1003         if (!md)
1004                 return -ENXIO;
1005
1006         *result = md;
1007         return 0;
1008 }
1009
1010 int dm_create(struct mapped_device **result)
1011 {
1012         return create_aux(0, 0, result);
1013 }
1014
1015 int dm_create_with_minor(unsigned int minor, struct mapped_device **result)
1016 {
1017         return create_aux(minor, 1, result);
1018 }
1019
1020 static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
1021 {
1022         struct mapped_device *md;
1023         unsigned minor = MINOR(dev);
1024
1025         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
1026                 return NULL;
1027
1028         mutex_lock(&_minor_lock);
1029
1030         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
1031         if (md && (md == MINOR_ALLOCED || (dm_disk(md)->first_minor != minor)))
1032                 md = NULL;
1033
1034         mutex_unlock(&_minor_lock);
1035
1036         return md;
1037 }
1038
1039 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
1040 {
1041         struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
1042
1043         if (md)
1044                 dm_get(md);
1045
1046         return md;
1047 }
1048
1049 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
1050 {
1051         return md->interface_ptr;
1052 }
1053
1054 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
1055 {
1056         md->interface_ptr = ptr;
1057 }
1058
1059 void dm_get(struct mapped_device *md)
1060 {
1061         atomic_inc(&md->holders);
1062 }
1063
1064 void dm_put(struct mapped_device *md)
1065 {
1066         struct dm_table *map;
1067
1068         if (atomic_dec_and_test(&md->holders)) {
1069                 map = dm_get_table(md);
1070                 mutex_lock(&_minor_lock);
1071                 idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, dm_disk(md)->first_minor);
1072                 mutex_unlock(&_minor_lock);
1073                 if (!dm_suspended(md)) {
1074                         dm_table_presuspend_targets(map);
1075                         dm_table_postsuspend_targets(map);
1076                 }
1077                 __unbind(md);
1078                 dm_table_put(map);
1079                 free_dev(md);
1080         }
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Process the deferred bios
1085  */
1086 static void __flush_deferred_io(struct mapped_device *md, struct bio *c)
1087 {
1088         struct bio *n;
1089
1090         while (c) {
1091                 n = c->bi_next;
1092                 c->bi_next = NULL;
1093                 __split_bio(md, c);
1094                 c = n;
1095         }
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Swap in a new table (destroying old one).
1100  */
1101 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
1102 {
1103         int r = -EINVAL;
1104
1105         down(&md->suspend_lock);
1106
1107         /* device must be suspended */
1108         if (!dm_suspended(md))
1109                 goto out;
1110
1111         __unbind(md);
1112         r = __bind(md, table);
1113
1114 out:
1115         up(&md->suspend_lock);
1116         return r;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
1121  * device.
1122  */
1123 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
1124 {
1125         int r;
1126
1127         WARN_ON(md->frozen_sb);
1128
1129         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->suspended_bdev);
1130         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
1131                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
1132                 md->frozen_sb = NULL;
1133                 return r;
1134         }
1135
1136         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1137
1138         /* don't bdput right now, we don't want the bdev
1139          * to go away while it is locked.
1140          */
1141         return 0;
1142 }
1143
1144 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
1145 {
1146         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
1147                 return;
1148
1149         thaw_bdev(md->suspended_bdev, md->frozen_sb);
1150         md->frozen_sb = NULL;
1151         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
1156  * filesystem.  For example we might want to move some data in
1157  * the background.  Before the table can be swapped with
1158  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
1159  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
1160  */
1161 int dm_suspend(struct mapped_device *md, int do_lockfs)
1162 {
1163         struct dm_table *map = NULL;
1164         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
1165         struct bio *def;
1166         int r = -EINVAL;
1167
1168         down(&md->suspend_lock);
1169
1170         if (dm_suspended(md))
1171                 goto out;
1172
1173         map = dm_get_table(md);
1174
1175         /* This does not get reverted if there's an error later. */
1176         dm_table_presuspend_targets(map);
1177
1178         md->suspended_bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1179         if (!md->suspended_bdev) {
1180                 DMWARN("bdget failed in dm_suspend");
1181                 r = -ENOMEM;
1182                 goto out;
1183         }
1184
1185         /* Flush I/O to the device. */
1186         if (do_lockfs) {
1187                 r = lock_fs(md);
1188                 if (r)
1189                         goto out;
1190         }
1191
1192         /*
1193          * First we set the BLOCK_IO flag so no more ios will be mapped.
1194          */
1195         down_write(&md->io_lock);
1196         set_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1197
1198         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
1199         up_write(&md->io_lock);
1200
1201         /* unplug */
1202         if (map)
1203                 dm_table_unplug_all(map);
1204
1205         /*
1206          * Then we wait for the already mapped ios to
1207          * complete.
1208          */
1209         while (1) {
1210                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1211
1212                 if (!atomic_read(&md->pending) || signal_pending(current))
1213                         break;
1214
1215                 io_schedule();
1216         }
1217         set_current_state(TASK_RUNNING);
1218
1219         down_write(&md->io_lock);
1220         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
1221
1222         /* were we interrupted ? */
1223         r = -EINTR;
1224         if (atomic_read(&md->pending)) {
1225                 clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1226                 def = bio_list_get(&md->deferred);
1227                 __flush_deferred_io(md, def);
1228                 up_write(&md->io_lock);
1229                 unlock_fs(md);
1230                 goto out;
1231         }
1232         up_write(&md->io_lock);
1233
1234         dm_table_postsuspend_targets(map);
1235
1236         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1237
1238         r = 0;
1239
1240 out:
1241         if (r && md->suspended_bdev) {
1242                 bdput(md->suspended_bdev);
1243                 md->suspended_bdev = NULL;
1244         }
1245
1246         dm_table_put(map);
1247         up(&md->suspend_lock);
1248         return r;
1249 }
1250
1251 int dm_resume(struct mapped_device *md)
1252 {
1253         int r = -EINVAL;
1254         struct bio *def;
1255         struct dm_table *map = NULL;
1256
1257         down(&md->suspend_lock);
1258         if (!dm_suspended(md))
1259                 goto out;
1260
1261         map = dm_get_table(md);
1262         if (!map || !dm_table_get_size(map))
1263                 goto out;
1264
1265         dm_table_resume_targets(map);
1266
1267         down_write(&md->io_lock);
1268         clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
1269
1270         def = bio_list_get(&md->deferred);
1271         __flush_deferred_io(md, def);
1272         up_write(&md->io_lock);
1273
1274         unlock_fs(md);
1275
1276         bdput(md->suspended_bdev);
1277         md->suspended_bdev = NULL;
1278
1279         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1280
1281         dm_table_unplug_all(map);
1282
1283         r = 0;
1284
1285 out:
1286         dm_table_put(map);
1287         up(&md->suspend_lock);
1288
1289         return r;
1290 }
1291
1292 /*-----------------------------------------------------------------
1293  * Event notification.
1294  *---------------------------------------------------------------*/
1295 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
1296 {
1297         return atomic_read(&md->event_nr);
1298 }
1299
1300 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
1301 {
1302         return wait_event_interruptible(md->eventq,
1303                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
1304 }
1305
1306 /*
1307  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
1308  * count on 'md'.
1309  */
1310 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
1311 {
1312         return md->disk;
1313 }
1314
1315 int dm_suspended(struct mapped_device *md)
1316 {
1317         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
1318 }
1319
1320 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
1321         .open = dm_blk_open,
1322         .release = dm_blk_close,
1323         .getgeo = dm_blk_getgeo,
1324         .owner = THIS_MODULE
1325 };
1326
1327 EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
1328
1329 /*
1330  * module hooks
1331  */
1332 module_init(dm_init);
1333 module_exit(dm_exit);
1334
1335 module_param(major, uint, 0);
1336 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
1337 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
1338 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
1339 MODULE_LICENSE("GPL");