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