fedora core 6 1.2949 + vserver 2.2.0
[linux-2.6.git] / drivers / md / dm.c
index 03381e0..08a4654 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /*
  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
+ * Copyright (C) 2004-2006 Red Hat, Inc. All rights reserved.
  *
  * This file is released under the GPL.
  */
 
 #include <linux/init.h>
 #include <linux/module.h>
+#include <linux/mutex.h>
 #include <linux/moduleparam.h>
 #include <linux/blkpg.h>
 #include <linux/bio.h>
 #include <linux/buffer_head.h>
 #include <linux/mempool.h>
 #include <linux/slab.h>
+#include <linux/idr.h>
+#include <linux/hdreg.h>
+#include <linux/blktrace_api.h>
+#include <linux/smp_lock.h>
+#include <linux/vs_base.h>
+
+#define DM_MSG_PREFIX "core"
 
 static const char *_name = DM_NAME;
-#define MAX_DEVICES 1024
 
 static unsigned int major = 0;
 static unsigned int _major = 0;
 
+static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
 /*
  * One of these is allocated per bio.
  */
@@ -30,6 +39,7 @@ struct dm_io {
        int error;
        struct bio *bio;
        atomic_t io_count;
+       unsigned long start_time;
 };
 
 /*
@@ -42,29 +52,49 @@ struct target_io {
        union map_info info;
 };
 
+union map_info *dm_get_mapinfo(struct bio *bio)
+{
+       if (bio && bio->bi_private)
+               return &((struct target_io *)bio->bi_private)->info;
+       return NULL;
+}
+
+#define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
+
 /*
  * Bits for the md->flags field.
  */
 #define DMF_BLOCK_IO 0
 #define DMF_SUSPENDED 1
-#define DMF_FS_LOCKED 2
+#define DMF_FROZEN 2
+#define DMF_FREEING 3
+#define DMF_DELETING 4
+#define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 
 struct mapped_device {
-       struct rw_semaphore lock;
+       struct rw_semaphore io_lock;
+       struct semaphore suspend_lock;
+       spinlock_t pushback_lock;
        rwlock_t map_lock;
        atomic_t holders;
+       atomic_t open_count;
+       xid_t xid;
 
        unsigned long flags;
 
        request_queue_t *queue;
        struct gendisk *disk;
+       char name[16];
+
+       void *interface_ptr;
 
        /*
         * A list of ios that arrived while we were suspended.
         */
        atomic_t pending;
        wait_queue_head_t wait;
-       struct bio_list deferred;
+       struct bio_list deferred;
+       struct bio_list pushback;
 
        /*
         * The current mapping.
@@ -77,6 +107,8 @@ struct mapped_device {
        mempool_t *io_pool;
        mempool_t *tio_pool;
 
+       struct bio_set *bs;
+
        /*
         * Event handling.
         */
@@ -87,11 +119,15 @@ struct mapped_device {
         * freeze/thaw support require holding onto a super block
         */
        struct super_block *frozen_sb;
+       struct block_device *suspended_bdev;
+
+       /* forced geometry settings */
+       struct hd_geometry geometry;
 };
 
 #define MIN_IOS 256
-static kmem_cache_t *_io_cache;
-static kmem_cache_t *_tio_cache;
+static struct kmem_cache *_io_cache;
+static struct kmem_cache *_tio_cache;
 
 static int __init local_init(void)
 {
@@ -131,30 +167,27 @@ static void local_exit(void)
        kmem_cache_destroy(_io_cache);
 
        if (unregister_blkdev(_major, _name) < 0)
-               DMERR("devfs_unregister_blkdev failed");
+               DMERR("unregister_blkdev failed");
 
        _major = 0;
 
        DMINFO("cleaned up");
 }
 
-/*
- * We have a lot of init/exit functions, so it seems easier to
- * store them in an array.  The disposable macro 'xx'
- * expands a prefix into a pair of function names.
- */
-static struct {
-       int (*init) (void);
-       void (*exit) (void);
-
-} _inits[] = {
-#define xx(n) {n ## _init, n ## _exit},
-       xx(local)
-       xx(dm_target)
-       xx(dm_linear)
-       xx(dm_stripe)
-       xx(dm_interface)
-#undef xx
+int (*_inits[])(void) __initdata = {
+       local_init,
+       dm_target_init,
+       dm_linear_init,
+       dm_stripe_init,
+       dm_interface_init,
+};
+
+void (*_exits[])(void) = {
+       local_exit,
+       dm_target_exit,
+       dm_linear_exit,
+       dm_stripe_exit,
+       dm_interface_exit,
 };
 
 static int __init dm_init(void)
@@ -164,7 +197,7 @@ static int __init dm_init(void)
        int r, i;
 
        for (i = 0; i < count; i++) {
-               r = _inits[i].init();
+               r = _inits[i]();
                if (r)
                        goto bad;
        }
@@ -173,17 +206,17 @@ static int __init dm_init(void)
 
       bad:
        while (i--)
-               _inits[i].exit();
+               _exits[i]();
 
        return r;
 }
 
 static void __exit dm_exit(void)
 {
-       int i = ARRAY_SIZE(_inits);
+       int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 
        while (i--)
-               _inits[i].exit();
+               _exits[i]();
 }
 
 /*
@@ -192,10 +225,28 @@ static void __exit dm_exit(void)
 static int dm_blk_open(struct inode *inode, struct file *file)
 {
        struct mapped_device *md;
+       int ret = -ENXIO;
+
+       spin_lock(&_minor_lock);
 
        md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
+       if (!md)
+               goto out;
+
+       if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
+           test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
+               goto out;
+
+       ret = -EACCES;
+       if (!vx_check(md->xid, VS_IDENT|VS_HOSTID))
+               goto out;
+
        dm_get(md);
-       return 0;
+       atomic_inc(&md->open_count);
+       ret = 0;
+out:
+       spin_unlock(&_minor_lock);
+       return ret;
 }
 
 static int dm_blk_close(struct inode *inode, struct file *file)
@@ -203,10 +254,81 @@ static int dm_blk_close(struct inode *inode, struct file *file)
        struct mapped_device *md;
 
        md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
+       atomic_dec(&md->open_count);
        dm_put(md);
        return 0;
 }
 
+int dm_open_count(struct mapped_device *md)
+{
+       return atomic_read(&md->open_count);
+}
+
+/*
+ * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
+ */
+int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md)
+{
+       int r = 0;
+
+       spin_lock(&_minor_lock);
+
+       if (dm_open_count(md))
+               r = -EBUSY;
+       else
+               set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
+
+       spin_unlock(&_minor_lock);
+
+       return r;
+}
+
+static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
+{
+       struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
+
+       return dm_get_geometry(md, geo);
+}
+
+static int dm_blk_ioctl(struct inode *inode, struct file *file,
+                       unsigned int cmd, unsigned long arg)
+{
+       struct mapped_device *md;
+       struct dm_table *map;
+       struct dm_target *tgt;
+       int r = -ENOTTY;
+
+       /* We don't really need this lock, but we do need 'inode'. */
+       unlock_kernel();
+
+       md = inode->i_bdev->bd_disk->private_data;
+
+       map = dm_get_table(md);
+
+       if (!map || !dm_table_get_size(map))
+               goto out;
+
+       /* We only support devices that have a single target */
+       if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
+               goto out;
+
+       tgt = dm_table_get_target(map, 0);
+
+       if (dm_suspended(md)) {
+               r = -EAGAIN;
+               goto out;
+       }
+
+       if (tgt->type->ioctl)
+               r = tgt->type->ioctl(tgt, inode, file, cmd, arg);
+
+out:
+       dm_table_put(map);
+
+       lock_kernel();
+       return r;
+}
+
 static inline struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 {
        return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
@@ -227,21 +349,51 @@ static inline void free_tio(struct mapped_device *md, struct target_io *tio)
        mempool_free(tio, md->tio_pool);
 }
 
+static void start_io_acct(struct dm_io *io)
+{
+       struct mapped_device *md = io->md;
+
+       io->start_time = jiffies;
+
+       preempt_disable();
+       disk_round_stats(dm_disk(md));
+       preempt_enable();
+       dm_disk(md)->in_flight = atomic_inc_return(&md->pending);
+}
+
+static int end_io_acct(struct dm_io *io)
+{
+       struct mapped_device *md = io->md;
+       struct bio *bio = io->bio;
+       unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
+       int pending;
+       int rw = bio_data_dir(bio);
+
+       preempt_disable();
+       disk_round_stats(dm_disk(md));
+       preempt_enable();
+       dm_disk(md)->in_flight = pending = atomic_dec_return(&md->pending);
+
+       disk_stat_add(dm_disk(md), ticks[rw], duration);
+
+       return !pending;
+}
+
 /*
  * Add the bio to the list of deferred io.
  */
 static int queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 {
-       down_write(&md->lock);
+       down_write(&md->io_lock);
 
        if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
-               up_write(&md->lock);
+               up_write(&md->io_lock);
                return 1;
        }
 
        bio_list_add(&md->deferred, bio);
 
-       up_write(&md->lock);
+       up_write(&md->io_lock);
        return 0;               /* deferred successfully */
 }
 
@@ -263,6 +415,41 @@ struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
        return t;
 }
 
+/*
+ * Get the geometry associated with a dm device
+ */
+int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
+{
+       *geo = md->geometry;
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Set the geometry of a device.
+ */
+int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
+{
+       sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
+
+       if (geo->start > sz) {
+               DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
+               return -EINVAL;
+       }
+
+       md->geometry = *geo;
+
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * Get the xid associated with a dm device
+ */
+xid_t dm_get_xid(struct mapped_device *md)
+{
+       return md->xid;
+}
+
 /*-----------------------------------------------------------------
  * CRUD START:
  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
@@ -272,21 +459,50 @@ struct dm_table *dm_get_table(struct mapped_device *md)
  *   you this clearly demarcated crap.
  *---------------------------------------------------------------*/
 
+static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
+{
+       return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
+}
+
 /*
  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
  * cloned into, completing the original io if necc.
  */
-static inline void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
+static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
 {
-       if (error)
+       unsigned long flags;
+
+       /* Push-back supersedes any I/O errors */
+       if (error && !(io->error > 0 && __noflush_suspending(io->md)))
                io->error = error;
 
        if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
-               if (atomic_dec_and_test(&io->md->pending))
+               if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
+                       /*
+                        * Target requested pushing back the I/O.
+                        * This must be handled before the sleeper on
+                        * suspend queue merges the pushback list.
+                        */
+                       spin_lock_irqsave(&io->md->pushback_lock, flags);
+                       if (__noflush_suspending(io->md))
+                               bio_list_add(&io->md->pushback, io->bio);
+                       else
+                               /* noflush suspend was interrupted. */
+                               io->error = -EIO;
+                       spin_unlock_irqrestore(&io->md->pushback_lock, flags);
+               }
+
+               if (end_io_acct(io))
                        /* nudge anyone waiting on suspend queue */
                        wake_up(&io->md->wait);
 
-               bio_endio(io->bio, io->bio->bi_size, io->error);
+               if (io->error != DM_ENDIO_REQUEUE) {
+                       blk_add_trace_bio(io->md->queue, io->bio,
+                                         BLK_TA_COMPLETE);
+
+                       bio_endio(io->bio, io->bio->bi_size, io->error);
+               }
+
                free_io(io->md, io);
        }
 }
@@ -295,7 +511,7 @@ static int clone_endio(struct bio *bio, unsigned int done, int error)
 {
        int r = 0;
        struct target_io *tio = bio->bi_private;
-       struct dm_io *io = tio->io;
+       struct mapped_device *md = tio->io->md;
        dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 
        if (bio->bi_size)
@@ -306,17 +522,30 @@ static int clone_endio(struct bio *bio, unsigned int done, int error)
 
        if (endio) {
                r = endio(tio->ti, bio, error, &tio->info);
-               if (r < 0)
+               if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
+                       /*
+                        * error and requeue request are handled
+                        * in dec_pending().
+                        */
                        error = r;
-
-               else if (r > 0)
-                       /* the target wants another shot at the io */
+               else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
+                       /* The target will handle the io */
                        return 1;
+               else if (r) {
+                       DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
+                       BUG();
+               }
        }
 
-       free_tio(io->md, tio);
-       dec_pending(io, error);
+       dec_pending(tio->io, error);
+
+       /*
+        * Store md for cleanup instead of tio which is about to get freed.
+        */
+       bio->bi_private = md->bs;
+
        bio_put(bio);
+       free_tio(md, tio);
        return r;
 }
 
@@ -331,8 +560,8 @@ static sector_t max_io_len(struct mapped_device *md,
         */
        if (ti->split_io) {
                sector_t boundary;
-               boundary = dm_round_up(offset + 1, ti->split_io) - offset;
-
+               boundary = ((offset + ti->split_io) & ~(ti->split_io - 1))
+                          - offset;
                if (len > boundary)
                        len = boundary;
        }
@@ -344,6 +573,8 @@ static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
                      struct target_io *tio)
 {
        int r;
+       sector_t sector;
+       struct mapped_device *md;
 
        /*
         * Sanity checks.
@@ -359,17 +590,29 @@ static void __map_bio(struct dm_target *ti, struct bio *clone,
         * this io.
         */
        atomic_inc(&tio->io->io_count);
+       sector = clone->bi_sector;
        r = ti->type->map(ti, clone, &tio->info);
-       if (r > 0)
+       if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
                /* the bio has been remapped so dispatch it */
-               generic_make_request(clone);
 
-       else if (r < 0) {
-               /* error the io and bail out */
-               struct dm_io *io = tio->io;
-               free_tio(tio->io->md, tio);
-               dec_pending(io, -EIO);
+               blk_add_trace_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
+                                   tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector,
+                                   clone->bi_sector);
+
+               generic_make_request(clone);
+       } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
+               /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
+               md = tio->io->md;
+               dec_pending(tio->io, r);
+               /*
+                * Store bio_set for cleanup.
+                */
+               clone->bi_private = md->bs;
                bio_put(clone);
+               free_tio(md, tio);
+       } else if (r) {
+               DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
+               BUG();
        }
 }
 
@@ -383,18 +626,26 @@ struct clone_info {
        unsigned short idx;
 };
 
+static void dm_bio_destructor(struct bio *bio)
+{
+       struct bio_set *bs = bio->bi_private;
+
+       bio_free(bio, bs);
+}
+
 /*
  * Creates a little bio that is just does part of a bvec.
  */
 static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
                              unsigned short idx, unsigned int offset,
-                             unsigned int len)
+                             unsigned int len, struct bio_set *bs)
 {
        struct bio *clone;
        struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + idx;
 
-       clone = bio_alloc(GFP_NOIO, 1);
-       memcpy(clone->bi_io_vec, bv, sizeof(*bv));
+       clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 1, bs);
+       clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
+       *clone->bi_io_vec = *bv;
 
        clone->bi_sector = sector;
        clone->bi_bdev = bio->bi_bdev;
@@ -412,11 +663,13 @@ static struct bio *split_bvec(struct bio *bio, sector_t sector,
  */
 static struct bio *clone_bio(struct bio *bio, sector_t sector,
                             unsigned short idx, unsigned short bv_count,
-                            unsigned int len)
+                            unsigned int len, struct bio_set *bs)
 {
        struct bio *clone;
 
-       clone = bio_clone(bio, GFP_NOIO);
+       clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, bio->bi_max_vecs, bs);
+       __bio_clone(clone, bio);
+       clone->bi_destructor = dm_bio_destructor;
        clone->bi_sector = sector;
        clone->bi_idx = idx;
        clone->bi_vcnt = idx + bv_count;
@@ -447,7 +700,8 @@ static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
                 * the remaining io with a single clone.
                 */
                clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx,
-                                 bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count);
+                                 bio->bi_vcnt - ci->idx, ci->sector_count,
+                                 ci->md->bs);
                __map_bio(ti, clone, tio);
                ci->sector_count = 0;
 
@@ -470,7 +724,8 @@ static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
                        len += bv_len;
                }
 
-               clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len);
+               clone = clone_bio(bio, ci->sector, ci->idx, i - ci->idx, len,
+                                 ci->md->bs);
                __map_bio(ti, clone, tio);
 
                ci->sector += len;
@@ -479,30 +734,36 @@ static void __clone_and_map(struct clone_info *ci)
 
        } else {
                /*
-                * Create two copy bios to deal with io that has
-                * been split across a target.
+                * Handle a bvec that must be split between two or more targets.
                 */
                struct bio_vec *bv = bio->bi_io_vec + ci->idx;
+               sector_t remaining = to_sector(bv->bv_len);
+               unsigned int offset = 0;
 
-               clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
-                                  bv->bv_offset, max);
-               __map_bio(ti, clone, tio);
+               do {
+                       if (offset) {
+                               ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
+                               max = max_io_len(ci->md, ci->sector, ti);
 
-               ci->sector += max;
-               ci->sector_count -= max;
-               ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
-
-               len = to_sector(bv->bv_len) - max;
-               clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
-                                  bv->bv_offset + to_bytes(max), len);
-               tio = alloc_tio(ci->md);
-               tio->io = ci->io;
-               tio->ti = ti;
-               memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
-               __map_bio(ti, clone, tio);
+                               tio = alloc_tio(ci->md);
+                               tio->io = ci->io;
+                               tio->ti = ti;
+                               memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
+                       }
+
+                       len = min(remaining, max);
+
+                       clone = split_bvec(bio, ci->sector, ci->idx,
+                                          bv->bv_offset + offset, len,
+                                          ci->md->bs);
+
+                       __map_bio(ti, clone, tio);
+
+                       ci->sector += len;
+                       ci->sector_count -= len;
+                       offset += to_bytes(len);
+               } while (remaining -= len);
 
-               ci->sector += len;
-               ci->sector_count -= len;
                ci->idx++;
        }
 }
@@ -531,7 +792,7 @@ static void __split_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
        ci.sector_count = bio_sectors(bio);
        ci.idx = bio->bi_idx;
 
-       atomic_inc(&md->pending);
+       start_io_acct(ci.io);
        while (ci.sector_count)
                __clone_and_map(&ci);
 
@@ -550,16 +811,20 @@ static void __split_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 static int dm_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
 {
        int r;
+       int rw = bio_data_dir(bio);
        struct mapped_device *md = q->queuedata;
 
-       down_read(&md->lock);
+       down_read(&md->io_lock);
+
+       disk_stat_inc(dm_disk(md), ios[rw]);
+       disk_stat_add(dm_disk(md), sectors[rw], bio_sectors(bio));
 
        /*
         * If we're suspended we have to queue
         * this io for later.
         */
        while (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
-               up_read(&md->lock);
+               up_read(&md->io_lock);
 
                if (bio_rw(bio) == READA) {
                        bio_io_error(bio, bio->bi_size);
@@ -578,14 +843,29 @@ static int dm_request(request_queue_t *q, struct bio *bio)
                 * We're in a while loop, because someone could suspend
                 * before we get to the following read lock.
                 */
-               down_read(&md->lock);
+               down_read(&md->io_lock);
        }
 
        __split_bio(md, bio);
-       up_read(&md->lock);
+       up_read(&md->io_lock);
        return 0;
 }
 
+static int dm_flush_all(request_queue_t *q, struct gendisk *disk,
+                       sector_t *error_sector)
+{
+       struct mapped_device *md = q->queuedata;
+       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       int ret = -ENXIO;
+
+       if (map) {
+               ret = dm_table_flush_all(map);
+               dm_table_put(map);
+       }
+
+       return ret;
+}
+
 static void dm_unplug_all(request_queue_t *q)
 {
        struct mapped_device *md = q->queuedata;
@@ -613,53 +893,78 @@ static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------
- * A bitset is used to keep track of allocated minor numbers.
+ * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
  *---------------------------------------------------------------*/
-static spinlock_t _minor_lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED;
-static unsigned long _minor_bits[MAX_DEVICES / BITS_PER_LONG];
+static DEFINE_IDR(_minor_idr);
 
-static void free_minor(unsigned int minor)
+static void free_minor(int minor)
 {
        spin_lock(&_minor_lock);
-       clear_bit(minor, _minor_bits);
+       idr_remove(&_minor_idr, minor);
        spin_unlock(&_minor_lock);
 }
 
 /*
  * See if the device with a specific minor # is free.
  */
-static int specific_minor(unsigned int minor)
+static int specific_minor(struct mapped_device *md, int minor)
 {
-       int r = -EBUSY;
+       int r, m;
 
-       if (minor >= MAX_DEVICES) {
-               DMWARN("request for a mapped_device beyond MAX_DEVICES (%d)",
-                      MAX_DEVICES);
+       if (minor >= (1 << MINORBITS))
                return -EINVAL;
-       }
+
+       r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
+       if (!r)
+               return -ENOMEM;
 
        spin_lock(&_minor_lock);
-       if (!test_and_set_bit(minor, _minor_bits))
-               r = 0;
-       spin_unlock(&_minor_lock);
 
+       if (idr_find(&_minor_idr, minor)) {
+               r = -EBUSY;
+               goto out;
+       }
+
+       r = idr_get_new_above(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, &m);
+       if (r)
+               goto out;
+
+       if (m != minor) {
+               idr_remove(&_minor_idr, m);
+               r = -EBUSY;
+               goto out;
+       }
+
+out:
+       spin_unlock(&_minor_lock);
        return r;
 }
 
-static int next_free_minor(unsigned int *minor)
+static int next_free_minor(struct mapped_device *md, int *minor)
 {
-       int r = -EBUSY;
-       unsigned int m;
+       int r, m;
+
+       r = idr_pre_get(&_minor_idr, GFP_KERNEL);
+       if (!r)
+               return -ENOMEM;
 
        spin_lock(&_minor_lock);
-       m = find_first_zero_bit(_minor_bits, MAX_DEVICES);
-       if (m != MAX_DEVICES) {
-               set_bit(m, _minor_bits);
-               *minor = m;
-               r = 0;
+
+       r = idr_get_new(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, &m);
+       if (r) {
+               goto out;
        }
-       spin_unlock(&_minor_lock);
 
+       if (m >= (1 << MINORBITS)) {
+               idr_remove(&_minor_idr, m);
+               r = -ENOSPC;
+               goto out;
+       }
+
+       *minor = m;
+
+out:
+       spin_unlock(&_minor_lock);
        return r;
 }
 
@@ -668,51 +973,70 @@ static struct block_device_operations dm_blk_dops;
 /*
  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
  */
-static struct mapped_device *alloc_dev(unsigned int minor, int persistent)
+static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
 {
        int r;
        struct mapped_device *md = kmalloc(sizeof(*md), GFP_KERNEL);
+       void *old_md;
 
        if (!md) {
                DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
                return NULL;
        }
 
+       if (!try_module_get(THIS_MODULE))
+               goto bad0;
+
        /* get a minor number for the dev */
-       r = persistent ? specific_minor(minor) : next_free_minor(&minor);
+       if (minor == DM_ANY_MINOR)
+               r = next_free_minor(md, &minor);
+       else
+               r = specific_minor(md, minor);
        if (r < 0)
                goto bad1;
 
        memset(md, 0, sizeof(*md));
-       init_rwsem(&md->lock);
+       init_rwsem(&md->io_lock);
+       init_MUTEX(&md->suspend_lock);
+       spin_lock_init(&md->pushback_lock);
        rwlock_init(&md->map_lock);
        atomic_set(&md->holders, 1);
+       atomic_set(&md->open_count, 0);
        atomic_set(&md->event_nr, 0);
+       md->xid = vx_current_xid();
 
        md->queue = blk_alloc_queue(GFP_KERNEL);
        if (!md->queue)
-               goto bad1;
+               goto bad1_free_minor;
 
        md->queue->queuedata = md;
        md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
        md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
        blk_queue_make_request(md->queue, dm_request);
+       blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
        md->queue->unplug_fn = dm_unplug_all;
+       md->queue->issue_flush_fn = dm_flush_all;
 
-       md->io_pool = mempool_create(MIN_IOS, mempool_alloc_slab,
-                                    mempool_free_slab, _io_cache);
-       if (!md->io_pool)
-               goto bad2;
+       md->io_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _io_cache);
+       if (!md->io_pool)
+               goto bad2;
 
-       md->tio_pool = mempool_create(MIN_IOS, mempool_alloc_slab,
-                                     mempool_free_slab, _tio_cache);
+       md->tio_pool = mempool_create_slab_pool(MIN_IOS, _tio_cache);
        if (!md->tio_pool)
                goto bad3;
 
+       md->bs = bioset_create(16, 16, 4);
+       if (!md->bs)
+               goto bad_no_bioset;
+
        md->disk = alloc_disk(1);
        if (!md->disk)
                goto bad4;
 
+       atomic_set(&md->pending, 0);
+       init_waitqueue_head(&md->wait);
+       init_waitqueue_head(&md->eventq);
+
        md->disk->major = _major;
        md->disk->first_minor = minor;
        md->disk->fops = &dm_blk_dops;
@@ -720,33 +1044,55 @@ static struct mapped_device *alloc_dev(unsigned int minor, int persistent)
        md->disk->private_data = md;
        sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
        add_disk(md->disk);
+       format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
 
-       atomic_set(&md->pending, 0);
-       init_waitqueue_head(&md->wait);
-       init_waitqueue_head(&md->eventq);
+       /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
+       spin_lock(&_minor_lock);
+       old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
+       spin_unlock(&_minor_lock);
+
+       BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
 
        return md;
 
  bad4:
+       bioset_free(md->bs);
+ bad_no_bioset:
        mempool_destroy(md->tio_pool);
  bad3:
        mempool_destroy(md->io_pool);
  bad2:
-       blk_put_queue(md->queue);
+       blk_cleanup_queue(md->queue);
+ bad1_free_minor:
        free_minor(minor);
  bad1:
+       module_put(THIS_MODULE);
+ bad0:
        kfree(md);
        return NULL;
 }
 
 static void free_dev(struct mapped_device *md)
 {
-       free_minor(md->disk->first_minor);
+       int minor = md->disk->first_minor;
+
+       if (md->suspended_bdev) {
+               thaw_bdev(md->suspended_bdev, NULL);
+               bdput(md->suspended_bdev);
+       }
        mempool_destroy(md->tio_pool);
        mempool_destroy(md->io_pool);
+       bioset_free(md->bs);
        del_gendisk(md->disk);
+       free_minor(minor);
+
+       spin_lock(&_minor_lock);
+       md->disk->private_data = NULL;
+       spin_unlock(&_minor_lock);
+
        put_disk(md->disk);
-       blk_put_queue(md->queue);
+       blk_cleanup_queue(md->queue);
+       module_put(THIS_MODULE);
        kfree(md);
 }
 
@@ -757,22 +1103,17 @@ static void event_callback(void *context)
 {
        struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
 
-       atomic_inc(&md->event_nr);;
+       atomic_inc(&md->event_nr);
        wake_up(&md->eventq);
 }
 
-static void __set_size(struct gendisk *disk, sector_t size)
+static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
 {
-       struct block_device *bdev;
+       set_capacity(md->disk, size);
 
-       set_capacity(disk, size);
-       bdev = bdget_disk(disk, 0);
-       if (bdev) {
-               down(&bdev->bd_inode->i_sem);
-               i_size_write(bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
-               up(&bdev->bd_inode->i_sem);
-               bdput(bdev);
-       }
+       mutex_lock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
+       i_size_write(md->suspended_bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
+       mutex_unlock(&md->suspended_bdev->bd_inode->i_mutex);
 }
 
 static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
@@ -781,17 +1122,26 @@ static int __bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
        sector_t size;
 
        size = dm_table_get_size(t);
-       __set_size(md->disk, size);
+
+       /*
+        * Wipe any geometry if the size of the table changed.
+        */
+       if (size != get_capacity(md->disk))
+               memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
+
+       if (md->suspended_bdev)
+               __set_size(md, size);
        if (size == 0)
                return 0;
 
+       dm_table_get(t);
+       dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
+
        write_lock(&md->map_lock);
        md->map = t;
+       dm_table_set_restrictions(t, q);
        write_unlock(&md->map_lock);
 
-       dm_table_get(t);
-       dm_table_event_callback(md->map, event_callback, md);
-       dm_table_set_restrictions(t, q);
        return 0;
 }
 
@@ -812,12 +1162,11 @@ static void __unbind(struct mapped_device *md)
 /*
  * Constructor for a new device.
  */
-static int create_aux(unsigned int minor, int persistent,
-                     struct mapped_device **result)
+int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
 {
        struct mapped_device *md;
 
-       md = alloc_dev(minor, persistent);
+       md = alloc_dev(minor);
        if (!md)
                return -ENXIO;
 
@@ -825,14 +1174,48 @@ static int create_aux(unsigned int minor, int persistent,
        return 0;
 }
 
-int dm_create(struct mapped_device **result)
+static struct mapped_device *dm_find_md(dev_t dev)
+{
+       struct mapped_device *md;
+       unsigned minor = MINOR(dev);
+
+       if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
+               return NULL;
+
+       spin_lock(&_minor_lock);
+
+       md = idr_find(&_minor_idr, minor);
+       if (md && (md == MINOR_ALLOCED ||
+                  (dm_disk(md)->first_minor != minor) ||
+                  test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
+               md = NULL;
+               goto out;
+       }
+
+out:
+       spin_unlock(&_minor_lock);
+
+       return md;
+}
+
+struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
+{
+       struct mapped_device *md = dm_find_md(dev);
+
+       if (md)
+               dm_get(md);
+
+       return md;
+}
+
+void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
 {
-       return create_aux(0, 0, result);
+       return md->interface_ptr;
 }
 
-int dm_create_with_minor(unsigned int minor, struct mapped_device **result)
+void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
 {
-       return create_aux(minor, 1, result);
+       md->interface_ptr = ptr;
 }
 
 void dm_get(struct mapped_device *md)
@@ -840,18 +1223,31 @@ void dm_get(struct mapped_device *md)
        atomic_inc(&md->holders);
 }
 
+const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
+{
+       return md->name;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
+
 void dm_put(struct mapped_device *md)
 {
-       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       struct dm_table *map;
 
-       if (atomic_dec_and_test(&md->holders)) {
-               if (!test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags) && map)
-                       dm_table_suspend_targets(map);
+       BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
+
+       if (atomic_dec_and_lock(&md->holders, &_minor_lock)) {
+               map = dm_get_table(md);
+               idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, dm_disk(md)->first_minor);
+               set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
+               spin_unlock(&_minor_lock);
+               if (!dm_suspended(md)) {
+                       dm_table_presuspend_targets(map);
+                       dm_table_postsuspend_targets(map);
+               }
                __unbind(md);
+               dm_table_put(map);
                free_dev(md);
        }
-
-       dm_table_put(map);
 }
 
 /*
@@ -874,69 +1270,60 @@ static void __flush_deferred_io(struct mapped_device *md, struct bio *c)
  */
 int dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
 {
-       int r;
+       int r = -EINVAL;
 
-       down_write(&md->lock);
+       down(&md->suspend_lock);
 
        /* device must be suspended */
-       if (!test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags)) {
-               up_write(&md->lock);
-               return -EPERM;
-       }
+       if (!dm_suspended(md))
+               goto out;
+
+       /* without bdev, the device size cannot be changed */
+       if (!md->suspended_bdev)
+               if (get_capacity(md->disk) != dm_table_get_size(table))
+                       goto out;
 
        __unbind(md);
        r = __bind(md, table);
-       if (r)
-               return r;
 
-       up_write(&md->lock);
-       return 0;
+out:
+       up(&md->suspend_lock);
+       return r;
 }
 
 /*
  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
  * device.
  */
-static int __lock_fs(struct mapped_device *md)
+static int lock_fs(struct mapped_device *md)
 {
-       struct block_device *bdev;
+       int r;
 
-       if (test_and_set_bit(DMF_FS_LOCKED, &md->flags))
-               return 0;
+       WARN_ON(md->frozen_sb);
 
-       bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
-       if (!bdev) {
-               DMWARN("bdget failed in __lock_fs");
-               return -ENOMEM;
+       md->frozen_sb = freeze_bdev(md->suspended_bdev);
+       if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
+               r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
+               md->frozen_sb = NULL;
+               return r;
        }
 
-       WARN_ON(md->frozen_sb);
-       md->frozen_sb = freeze_bdev(bdev);
+       set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
+
        /* don't bdput right now, we don't want the bdev
-        * to go away while it is locked.  We'll bdput
-        * in __unlock_fs
+        * to go away while it is locked.
         */
        return 0;
 }
 
-static int __unlock_fs(struct mapped_device *md)
+static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
 {
-       struct block_device *bdev;
-
-       if (!test_and_clear_bit(DMF_FS_LOCKED, &md->flags))
-               return 0;
-
-       bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
-       if (!bdev) {
-               DMWARN("bdget failed in __unlock_fs");
-               return -ENOMEM;
-       }
+       if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
+               return;
 
-       thaw_bdev(bdev, md->frozen_sb);
+       thaw_bdev(md->suspended_bdev, md->frozen_sb);
        md->frozen_sb = NULL;
-       bdput(bdev);
-       bdput(bdev);
-       return 0;
+       clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
 }
 
 /*
@@ -946,46 +1333,65 @@ static int __unlock_fs(struct mapped_device *md)
  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
  */
-int dm_suspend(struct mapped_device *md)
+int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
 {
-       struct dm_table *map;
+       struct dm_table *map = NULL;
+       unsigned long flags;
        DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
+       struct bio *def;
+       int r = -EINVAL;
+       int do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG ? 1 : 0;
+       int noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG ? 1 : 0;
 
-       /* Flush I/O to the device. */
-       down_read(&md->lock);
-       if (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
-               up_read(&md->lock);
-               return -EINVAL;
-       }
+       down(&md->suspend_lock);
 
-       __lock_fs(md);
-       up_read(&md->lock);
+       if (dm_suspended(md))
+               goto out_unlock;
+
+       map = dm_get_table(md);
 
        /*
-        * First we set the BLOCK_IO flag so no more ios will be
-        * mapped.
+        * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
+        * This flag is cleared before dm_suspend returns.
         */
-       down_write(&md->lock);
-       if (test_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags)) {
-               /*
-                * If we get here we know another thread is
-                * trying to suspend as well, so we leave the fs
-                * locked for this thread.
-                */
-               up_write(&md->lock);
-               return -EINVAL;
+       if (noflush)
+               set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
+
+       /* This does not get reverted if there's an error later. */
+       dm_table_presuspend_targets(map);
+
+       /* bdget() can stall if the pending I/Os are not flushed */
+       if (!noflush) {
+               md->suspended_bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
+               if (!md->suspended_bdev) {
+                       DMWARN("bdget failed in dm_suspend");
+                       r = -ENOMEM;
+                       goto flush_and_out;
+               }
+       }
+
+       /*
+        * Flush I/O to the device.
+        * noflush supersedes do_lockfs, because lock_fs() needs to flush I/Os.
+        */
+       if (do_lockfs && !noflush) {
+               r = lock_fs(md);
+               if (r)
+                       goto out;
        }
 
+       /*
+        * First we set the BLOCK_IO flag so no more ios will be mapped.
+        */
+       down_write(&md->io_lock);
        set_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
+
        add_wait_queue(&md->wait, &wait);
-       up_write(&md->lock);
+       up_write(&md->io_lock);
 
        /* unplug */
-       map = dm_get_table(md);
-       if (map) {
+       if (map)
                dm_table_unplug_all(map);
-               dm_table_put(map);
-       }
 
        /*
         * Then we wait for the already mapped ios to
@@ -1001,54 +1407,112 @@ int dm_suspend(struct mapped_device *md)
        }
        set_current_state(TASK_RUNNING);
 
-       down_write(&md->lock);
+       down_write(&md->io_lock);
        remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
 
+       if (noflush) {
+               spin_lock_irqsave(&md->pushback_lock, flags);
+               clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
+               bio_list_merge_head(&md->deferred, &md->pushback);
+               bio_list_init(&md->pushback);
+               spin_unlock_irqrestore(&md->pushback_lock, flags);
+       }
+
        /* were we interrupted ? */
+       r = -EINTR;
        if (atomic_read(&md->pending)) {
-               __unlock_fs(md);
                clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
-               up_write(&md->lock);
-               return -EINTR;
+               def = bio_list_get(&md->deferred);
+               __flush_deferred_io(md, def);
+               up_write(&md->io_lock);
+               unlock_fs(md);
+               goto out; /* pushback list is already flushed, so skip flush */
        }
+       up_write(&md->io_lock);
+
+       dm_table_postsuspend_targets(map);
 
        set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
 
-       map = dm_get_table(md);
-       if (map)
-               dm_table_suspend_targets(map);
+       r = 0;
+
+flush_and_out:
+       if (r && noflush) {
+               /*
+                * Because there may be already I/Os in the pushback list,
+                * flush them before return.
+                */
+               down_write(&md->io_lock);
+
+               spin_lock_irqsave(&md->pushback_lock, flags);
+               clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
+               bio_list_merge_head(&md->deferred, &md->pushback);
+               bio_list_init(&md->pushback);
+               spin_unlock_irqrestore(&md->pushback_lock, flags);
+
+               def = bio_list_get(&md->deferred);
+               __flush_deferred_io(md, def);
+               up_write(&md->io_lock);
+       }
+
+out:
+       if (r && md->suspended_bdev) {
+               bdput(md->suspended_bdev);
+               md->suspended_bdev = NULL;
+       }
+
        dm_table_put(map);
-       up_write(&md->lock);
 
-       return 0;
+out_unlock:
+       up(&md->suspend_lock);
+       return r;
 }
 
 int dm_resume(struct mapped_device *md)
 {
+       int r = -EINVAL;
        struct bio *def;
-       struct dm_table *map = dm_get_table(md);
+       struct dm_table *map = NULL;
 
-       down_write(&md->lock);
-       if (!map ||
-           !test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags) ||
-           !dm_table_get_size(map)) {
-               up_write(&md->lock);
-               dm_table_put(map);
-               return -EINVAL;
-       }
+       down(&md->suspend_lock);
+       if (!dm_suspended(md))
+               goto out;
 
-       dm_table_resume_targets(map);
-       clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
+       map = dm_get_table(md);
+       if (!map || !dm_table_get_size(map))
+               goto out;
+
+       r = dm_table_resume_targets(map);
+       if (r)
+               goto out;
+
+       down_write(&md->io_lock);
        clear_bit(DMF_BLOCK_IO, &md->flags);
 
        def = bio_list_get(&md->deferred);
        __flush_deferred_io(md, def);
-       up_write(&md->lock);
-       __unlock_fs(md);
+       up_write(&md->io_lock);
+
+       unlock_fs(md);
+
+       if (md->suspended_bdev) {
+               bdput(md->suspended_bdev);
+               md->suspended_bdev = NULL;
+       }
+
+       clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
+
        dm_table_unplug_all(map);
+
+       kobject_uevent(&md->disk->kobj, KOBJ_CHANGE);
+
+       r = 0;
+
+out:
        dm_table_put(map);
+       up(&md->suspend_lock);
 
-       return 0;
+       return r;
 }
 
 /*-----------------------------------------------------------------
@@ -1079,12 +1543,27 @@ int dm_suspended(struct mapped_device *md)
        return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
 }
 
+int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
+{
+       struct mapped_device *md = dm_table_get_md(ti->table);
+       int r = __noflush_suspending(md);
+
+       dm_put(md);
+
+       return r;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
+
 static struct block_device_operations dm_blk_dops = {
        .open = dm_blk_open,
        .release = dm_blk_close,
+       .ioctl = dm_blk_ioctl,
+       .getgeo = dm_blk_getgeo,
        .owner = THIS_MODULE
 };
 
+EXPORT_SYMBOL(dm_get_mapinfo);
+
 /*
  * module hooks
  */
@@ -1094,5 +1573,5 @@ module_exit(dm_exit);
 module_param(major, uint, 0);
 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
-MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <thornber@sistina.com>");
+MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
 MODULE_LICENSE("GPL");