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