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