Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / drivers / md / dm-raid1.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2003 Sistina Software Limited.
3  * Copyright (C) 2005-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-bio-record.h"
9
10 #include <linux/init.h>
11 #include <linux/mempool.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/pagemap.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/workqueue.h>
16 #include <linux/device-mapper.h>
17 #include <linux/dm-io.h>
18 #include <linux/dm-dirty-log.h>
19 #include <linux/dm-kcopyd.h>
20 #include <linux/dm-region-hash.h>
21
22 #define DM_MSG_PREFIX "raid1"
23
24 #define MAX_RECOVERY 1  /* Maximum number of regions recovered in parallel. */
25
26 #define DM_RAID1_HANDLE_ERRORS 0x01
27 #define errors_handled(p)       ((p)->features & DM_RAID1_HANDLE_ERRORS)
28
29 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(_kmirrord_recovery_stopped);
30
31 /*-----------------------------------------------------------------
32  * Mirror set structures.
33  *---------------------------------------------------------------*/
34 enum dm_raid1_error {
35         DM_RAID1_WRITE_ERROR,
36         DM_RAID1_FLUSH_ERROR,
37         DM_RAID1_SYNC_ERROR,
38         DM_RAID1_READ_ERROR
39 };
40
41 struct mirror {
42         struct mirror_set *ms;
43         atomic_t error_count;
44         unsigned long error_type;
45         struct dm_dev *dev;
46         sector_t offset;
47 };
48
49 struct mirror_set {
50         struct dm_target *ti;
51         struct list_head list;
52
53         uint64_t features;
54
55         spinlock_t lock;        /* protects the lists */
56         struct bio_list reads;
57         struct bio_list writes;
58         struct bio_list failures;
59         struct bio_list holds;  /* bios are waiting until suspend */
60
61         struct dm_region_hash *rh;
62         struct dm_kcopyd_client *kcopyd_client;
63         struct dm_io_client *io_client;
64
65         /* recovery */
66         region_t nr_regions;
67         int in_sync;
68         int log_failure;
69         int leg_failure;
70         atomic_t suspend;
71
72         atomic_t default_mirror;        /* Default mirror */
73
74         struct workqueue_struct *kmirrord_wq;
75         struct work_struct kmirrord_work;
76         struct timer_list timer;
77         unsigned long timer_pending;
78
79         struct work_struct trigger_event;
80
81         unsigned nr_mirrors;
82         struct mirror mirror[0];
83 };
84
85 DECLARE_DM_KCOPYD_THROTTLE_WITH_MODULE_PARM(raid1_resync_throttle,
86                 "A percentage of time allocated for raid resynchronization");
87
88 static void wakeup_mirrord(void *context)
89 {
90         struct mirror_set *ms = context;
91
92         queue_work(ms->kmirrord_wq, &ms->kmirrord_work);
93 }
94
95 static void delayed_wake_fn(unsigned long data)
96 {
97         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) data;
98
99         clear_bit(0, &ms->timer_pending);
100         wakeup_mirrord(ms);
101 }
102
103 static void delayed_wake(struct mirror_set *ms)
104 {
105         if (test_and_set_bit(0, &ms->timer_pending))
106                 return;
107
108         ms->timer.expires = jiffies + HZ / 5;
109         ms->timer.data = (unsigned long) ms;
110         ms->timer.function = delayed_wake_fn;
111         add_timer(&ms->timer);
112 }
113
114 static void wakeup_all_recovery_waiters(void *context)
115 {
116         wake_up_all(&_kmirrord_recovery_stopped);
117 }
118
119 static void queue_bio(struct mirror_set *ms, struct bio *bio, int rw)
120 {
121         unsigned long flags;
122         int should_wake = 0;
123         struct bio_list *bl;
124
125         bl = (rw == WRITE) ? &ms->writes : &ms->reads;
126         spin_lock_irqsave(&ms->lock, flags);
127         should_wake = !(bl->head);
128         bio_list_add(bl, bio);
129         spin_unlock_irqrestore(&ms->lock, flags);
130
131         if (should_wake)
132                 wakeup_mirrord(ms);
133 }
134
135 static void dispatch_bios(void *context, struct bio_list *bio_list)
136 {
137         struct mirror_set *ms = context;
138         struct bio *bio;
139
140         while ((bio = bio_list_pop(bio_list)))
141                 queue_bio(ms, bio, WRITE);
142 }
143
144 struct dm_raid1_bio_record {
145         struct mirror *m;
146         /* if details->bi_bdev == NULL, details were not saved */
147         struct dm_bio_details details;
148         region_t write_region;
149 };
150
151 /*
152  * Every mirror should look like this one.
153  */
154 #define DEFAULT_MIRROR 0
155
156 /*
157  * This is yucky.  We squirrel the mirror struct away inside
158  * bi_next for read/write buffers.  This is safe since the bh
159  * doesn't get submitted to the lower levels of block layer.
160  */
161 static struct mirror *bio_get_m(struct bio *bio)
162 {
163         return (struct mirror *) bio->bi_next;
164 }
165
166 static void bio_set_m(struct bio *bio, struct mirror *m)
167 {
168         bio->bi_next = (struct bio *) m;
169 }
170
171 static struct mirror *get_default_mirror(struct mirror_set *ms)
172 {
173         return &ms->mirror[atomic_read(&ms->default_mirror)];
174 }
175
176 static void set_default_mirror(struct mirror *m)
177 {
178         struct mirror_set *ms = m->ms;
179         struct mirror *m0 = &(ms->mirror[0]);
180
181         atomic_set(&ms->default_mirror, m - m0);
182 }
183
184 static struct mirror *get_valid_mirror(struct mirror_set *ms)
185 {
186         struct mirror *m;
187
188         for (m = ms->mirror; m < ms->mirror + ms->nr_mirrors; m++)
189                 if (!atomic_read(&m->error_count))
190                         return m;
191
192         return NULL;
193 }
194
195 /* fail_mirror
196  * @m: mirror device to fail
197  * @error_type: one of the enum's, DM_RAID1_*_ERROR
198  *
199  * If errors are being handled, record the type of
200  * error encountered for this device.  If this type
201  * of error has already been recorded, we can return;
202  * otherwise, we must signal userspace by triggering
203  * an event.  Additionally, if the device is the
204  * primary device, we must choose a new primary, but
205  * only if the mirror is in-sync.
206  *
207  * This function must not block.
208  */
209 static void fail_mirror(struct mirror *m, enum dm_raid1_error error_type)
210 {
211         struct mirror_set *ms = m->ms;
212         struct mirror *new;
213
214         ms->leg_failure = 1;
215
216         /*
217          * error_count is used for nothing more than a
218          * simple way to tell if a device has encountered
219          * errors.
220          */
221         atomic_inc(&m->error_count);
222
223         if (test_and_set_bit(error_type, &m->error_type))
224                 return;
225
226         if (!errors_handled(ms))
227                 return;
228
229         if (m != get_default_mirror(ms))
230                 goto out;
231
232         if (!ms->in_sync) {
233                 /*
234                  * Better to issue requests to same failing device
235                  * than to risk returning corrupt data.
236                  */
237                 DMERR("Primary mirror (%s) failed while out-of-sync: "
238                       "Reads may fail.", m->dev->name);
239                 goto out;
240         }
241
242         new = get_valid_mirror(ms);
243         if (new)
244                 set_default_mirror(new);
245         else
246                 DMWARN("All sides of mirror have failed.");
247
248 out:
249         schedule_work(&ms->trigger_event);
250 }
251
252 static int mirror_flush(struct dm_target *ti)
253 {
254         struct mirror_set *ms = ti->private;
255         unsigned long error_bits;
256
257         unsigned int i;
258         struct dm_io_region io[ms->nr_mirrors];
259         struct mirror *m;
260         struct dm_io_request io_req = {
261                 .bi_rw = WRITE_FLUSH,
262                 .mem.type = DM_IO_KMEM,
263                 .mem.ptr.addr = NULL,
264                 .client = ms->io_client,
265         };
266
267         for (i = 0, m = ms->mirror; i < ms->nr_mirrors; i++, m++) {
268                 io[i].bdev = m->dev->bdev;
269                 io[i].sector = 0;
270                 io[i].count = 0;
271         }
272
273         error_bits = -1;
274         dm_io(&io_req, ms->nr_mirrors, io, &error_bits);
275         if (unlikely(error_bits != 0)) {
276                 for (i = 0; i < ms->nr_mirrors; i++)
277                         if (test_bit(i, &error_bits))
278                                 fail_mirror(ms->mirror + i,
279                                             DM_RAID1_FLUSH_ERROR);
280                 return -EIO;
281         }
282
283         return 0;
284 }
285
286 /*-----------------------------------------------------------------
287  * Recovery.
288  *
289  * When a mirror is first activated we may find that some regions
290  * are in the no-sync state.  We have to recover these by
291  * recopying from the default mirror to all the others.
292  *---------------------------------------------------------------*/
293 static void recovery_complete(int read_err, unsigned long write_err,
294                               void *context)
295 {
296         struct dm_region *reg = context;
297         struct mirror_set *ms = dm_rh_region_context(reg);
298         int m, bit = 0;
299
300         if (read_err) {
301                 /* Read error means the failure of default mirror. */
302                 DMERR_LIMIT("Unable to read primary mirror during recovery");
303                 fail_mirror(get_default_mirror(ms), DM_RAID1_SYNC_ERROR);
304         }
305
306         if (write_err) {
307                 DMERR_LIMIT("Write error during recovery (error = 0x%lx)",
308                             write_err);
309                 /*
310                  * Bits correspond to devices (excluding default mirror).
311                  * The default mirror cannot change during recovery.
312                  */
313                 for (m = 0; m < ms->nr_mirrors; m++) {
314                         if (&ms->mirror[m] == get_default_mirror(ms))
315                                 continue;
316                         if (test_bit(bit, &write_err))
317                                 fail_mirror(ms->mirror + m,
318                                             DM_RAID1_SYNC_ERROR);
319                         bit++;
320                 }
321         }
322
323         dm_rh_recovery_end(reg, !(read_err || write_err));
324 }
325
326 static int recover(struct mirror_set *ms, struct dm_region *reg)
327 {
328         int r;
329         unsigned i;
330         struct dm_io_region from, to[DM_KCOPYD_MAX_REGIONS], *dest;
331         struct mirror *m;
332         unsigned long flags = 0;
333         region_t key = dm_rh_get_region_key(reg);
334         sector_t region_size = dm_rh_get_region_size(ms->rh);
335
336         /* fill in the source */
337         m = get_default_mirror(ms);
338         from.bdev = m->dev->bdev;
339         from.sector = m->offset + dm_rh_region_to_sector(ms->rh, key);
340         if (key == (ms->nr_regions - 1)) {
341                 /*
342                  * The final region may be smaller than
343                  * region_size.
344                  */
345                 from.count = ms->ti->len & (region_size - 1);
346                 if (!from.count)
347                         from.count = region_size;
348         } else
349                 from.count = region_size;
350
351         /* fill in the destinations */
352         for (i = 0, dest = to; i < ms->nr_mirrors; i++) {
353                 if (&ms->mirror[i] == get_default_mirror(ms))
354                         continue;
355
356                 m = ms->mirror + i;
357                 dest->bdev = m->dev->bdev;
358                 dest->sector = m->offset + dm_rh_region_to_sector(ms->rh, key);
359                 dest->count = from.count;
360                 dest++;
361         }
362
363         /* hand to kcopyd */
364         if (!errors_handled(ms))
365                 set_bit(DM_KCOPYD_IGNORE_ERROR, &flags);
366
367         r = dm_kcopyd_copy(ms->kcopyd_client, &from, ms->nr_mirrors - 1, to,
368                            flags, recovery_complete, reg);
369
370         return r;
371 }
372
373 static void do_recovery(struct mirror_set *ms)
374 {
375         struct dm_region *reg;
376         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
377         int r;
378
379         /*
380          * Start quiescing some regions.
381          */
382         dm_rh_recovery_prepare(ms->rh);
383
384         /*
385          * Copy any already quiesced regions.
386          */
387         while ((reg = dm_rh_recovery_start(ms->rh))) {
388                 r = recover(ms, reg);
389                 if (r)
390                         dm_rh_recovery_end(reg, 0);
391         }
392
393         /*
394          * Update the in sync flag.
395          */
396         if (!ms->in_sync &&
397             (log->type->get_sync_count(log) == ms->nr_regions)) {
398                 /* the sync is complete */
399                 dm_table_event(ms->ti->table);
400                 ms->in_sync = 1;
401         }
402 }
403
404 /*-----------------------------------------------------------------
405  * Reads
406  *---------------------------------------------------------------*/
407 static struct mirror *choose_mirror(struct mirror_set *ms, sector_t sector)
408 {
409         struct mirror *m = get_default_mirror(ms);
410
411         do {
412                 if (likely(!atomic_read(&m->error_count)))
413                         return m;
414
415                 if (m-- == ms->mirror)
416                         m += ms->nr_mirrors;
417         } while (m != get_default_mirror(ms));
418
419         return NULL;
420 }
421
422 static int default_ok(struct mirror *m)
423 {
424         struct mirror *default_mirror = get_default_mirror(m->ms);
425
426         return !atomic_read(&default_mirror->error_count);
427 }
428
429 static int mirror_available(struct mirror_set *ms, struct bio *bio)
430 {
431         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
432         region_t region = dm_rh_bio_to_region(ms->rh, bio);
433
434         if (log->type->in_sync(log, region, 0))
435                 return choose_mirror(ms,  bio->bi_iter.bi_sector) ? 1 : 0;
436
437         return 0;
438 }
439
440 /*
441  * remap a buffer to a particular mirror.
442  */
443 static sector_t map_sector(struct mirror *m, struct bio *bio)
444 {
445         if (unlikely(!bio->bi_iter.bi_size))
446                 return 0;
447         return m->offset + dm_target_offset(m->ms->ti, bio->bi_iter.bi_sector);
448 }
449
450 static void map_bio(struct mirror *m, struct bio *bio)
451 {
452         bio->bi_bdev = m->dev->bdev;
453         bio->bi_iter.bi_sector = map_sector(m, bio);
454 }
455
456 static void map_region(struct dm_io_region *io, struct mirror *m,
457                        struct bio *bio)
458 {
459         io->bdev = m->dev->bdev;
460         io->sector = map_sector(m, bio);
461         io->count = bio_sectors(bio);
462 }
463
464 static void hold_bio(struct mirror_set *ms, struct bio *bio)
465 {
466         /*
467          * Lock is required to avoid race condition during suspend
468          * process.
469          */
470         spin_lock_irq(&ms->lock);
471
472         if (atomic_read(&ms->suspend)) {
473                 spin_unlock_irq(&ms->lock);
474
475                 /*
476                  * If device is suspended, complete the bio.
477                  */
478                 if (dm_noflush_suspending(ms->ti))
479                         bio_endio(bio, DM_ENDIO_REQUEUE);
480                 else
481                         bio_endio(bio, -EIO);
482                 return;
483         }
484
485         /*
486          * Hold bio until the suspend is complete.
487          */
488         bio_list_add(&ms->holds, bio);
489         spin_unlock_irq(&ms->lock);
490 }
491
492 /*-----------------------------------------------------------------
493  * Reads
494  *---------------------------------------------------------------*/
495 static void read_callback(unsigned long error, void *context)
496 {
497         struct bio *bio = context;
498         struct mirror *m;
499
500         m = bio_get_m(bio);
501         bio_set_m(bio, NULL);
502
503         if (likely(!error)) {
504                 bio_endio(bio, 0);
505                 return;
506         }
507
508         fail_mirror(m, DM_RAID1_READ_ERROR);
509
510         if (likely(default_ok(m)) || mirror_available(m->ms, bio)) {
511                 DMWARN_LIMIT("Read failure on mirror device %s.  "
512                              "Trying alternative device.",
513                              m->dev->name);
514                 queue_bio(m->ms, bio, bio_rw(bio));
515                 return;
516         }
517
518         DMERR_LIMIT("Read failure on mirror device %s.  Failing I/O.",
519                     m->dev->name);
520         bio_endio(bio, -EIO);
521 }
522
523 /* Asynchronous read. */
524 static void read_async_bio(struct mirror *m, struct bio *bio)
525 {
526         struct dm_io_region io;
527         struct dm_io_request io_req = {
528                 .bi_rw = READ,
529                 .mem.type = DM_IO_BIO,
530                 .mem.ptr.bio = bio,
531                 .notify.fn = read_callback,
532                 .notify.context = bio,
533                 .client = m->ms->io_client,
534         };
535
536         map_region(&io, m, bio);
537         bio_set_m(bio, m);
538         BUG_ON(dm_io(&io_req, 1, &io, NULL));
539 }
540
541 static inline int region_in_sync(struct mirror_set *ms, region_t region,
542                                  int may_block)
543 {
544         int state = dm_rh_get_state(ms->rh, region, may_block);
545         return state == DM_RH_CLEAN || state == DM_RH_DIRTY;
546 }
547
548 static void do_reads(struct mirror_set *ms, struct bio_list *reads)
549 {
550         region_t region;
551         struct bio *bio;
552         struct mirror *m;
553
554         while ((bio = bio_list_pop(reads))) {
555                 region = dm_rh_bio_to_region(ms->rh, bio);
556                 m = get_default_mirror(ms);
557
558                 /*
559                  * We can only read balance if the region is in sync.
560                  */
561                 if (likely(region_in_sync(ms, region, 1)))
562                         m = choose_mirror(ms, bio->bi_iter.bi_sector);
563                 else if (m && atomic_read(&m->error_count))
564                         m = NULL;
565
566                 if (likely(m))
567                         read_async_bio(m, bio);
568                 else
569                         bio_endio(bio, -EIO);
570         }
571 }
572
573 /*-----------------------------------------------------------------
574  * Writes.
575  *
576  * We do different things with the write io depending on the
577  * state of the region that it's in:
578  *
579  * SYNC:        increment pending, use kcopyd to write to *all* mirrors
580  * RECOVERING:  delay the io until recovery completes
581  * NOSYNC:      increment pending, just write to the default mirror
582  *---------------------------------------------------------------*/
583
584
585 static void write_callback(unsigned long error, void *context)
586 {
587         unsigned i, ret = 0;
588         struct bio *bio = (struct bio *) context;
589         struct mirror_set *ms;
590         int should_wake = 0;
591         unsigned long flags;
592
593         ms = bio_get_m(bio)->ms;
594         bio_set_m(bio, NULL);
595
596         /*
597          * NOTE: We don't decrement the pending count here,
598          * instead it is done by the targets endio function.
599          * This way we handle both writes to SYNC and NOSYNC
600          * regions with the same code.
601          */
602         if (likely(!error)) {
603                 bio_endio(bio, ret);
604                 return;
605         }
606
607         /*
608          * If the bio is discard, return an error, but do not
609          * degrade the array.
610          */
611         if (bio->bi_rw & REQ_DISCARD) {
612                 bio_endio(bio, -EOPNOTSUPP);
613                 return;
614         }
615
616         for (i = 0; i < ms->nr_mirrors; i++)
617                 if (test_bit(i, &error))
618                         fail_mirror(ms->mirror + i, DM_RAID1_WRITE_ERROR);
619
620         /*
621          * Need to raise event.  Since raising
622          * events can block, we need to do it in
623          * the main thread.
624          */
625         spin_lock_irqsave(&ms->lock, flags);
626         if (!ms->failures.head)
627                 should_wake = 1;
628         bio_list_add(&ms->failures, bio);
629         spin_unlock_irqrestore(&ms->lock, flags);
630         if (should_wake)
631                 wakeup_mirrord(ms);
632 }
633
634 static void do_write(struct mirror_set *ms, struct bio *bio)
635 {
636         unsigned int i;
637         struct dm_io_region io[ms->nr_mirrors], *dest = io;
638         struct mirror *m;
639         struct dm_io_request io_req = {
640                 .bi_rw = WRITE | (bio->bi_rw & WRITE_FLUSH_FUA),
641                 .mem.type = DM_IO_BIO,
642                 .mem.ptr.bio = bio,
643                 .notify.fn = write_callback,
644                 .notify.context = bio,
645                 .client = ms->io_client,
646         };
647
648         if (bio->bi_rw & REQ_DISCARD) {
649                 io_req.bi_rw |= REQ_DISCARD;
650                 io_req.mem.type = DM_IO_KMEM;
651                 io_req.mem.ptr.addr = NULL;
652         }
653
654         for (i = 0, m = ms->mirror; i < ms->nr_mirrors; i++, m++)
655                 map_region(dest++, m, bio);
656
657         /*
658          * Use default mirror because we only need it to retrieve the reference
659          * to the mirror set in write_callback().
660          */
661         bio_set_m(bio, get_default_mirror(ms));
662
663         BUG_ON(dm_io(&io_req, ms->nr_mirrors, io, NULL));
664 }
665
666 static void do_writes(struct mirror_set *ms, struct bio_list *writes)
667 {
668         int state;
669         struct bio *bio;
670         struct bio_list sync, nosync, recover, *this_list = NULL;
671         struct bio_list requeue;
672         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
673         region_t region;
674
675         if (!writes->head)
676                 return;
677
678         /*
679          * Classify each write.
680          */
681         bio_list_init(&sync);
682         bio_list_init(&nosync);
683         bio_list_init(&recover);
684         bio_list_init(&requeue);
685
686         while ((bio = bio_list_pop(writes))) {
687                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) ||
688                     (bio->bi_rw & REQ_DISCARD)) {
689                         bio_list_add(&sync, bio);
690                         continue;
691                 }
692
693                 region = dm_rh_bio_to_region(ms->rh, bio);
694
695                 if (log->type->is_remote_recovering &&
696                     log->type->is_remote_recovering(log, region)) {
697                         bio_list_add(&requeue, bio);
698                         continue;
699                 }
700
701                 state = dm_rh_get_state(ms->rh, region, 1);
702                 switch (state) {
703                 case DM_RH_CLEAN:
704                 case DM_RH_DIRTY:
705                         this_list = &sync;
706                         break;
707
708                 case DM_RH_NOSYNC:
709                         this_list = &nosync;
710                         break;
711
712                 case DM_RH_RECOVERING:
713                         this_list = &recover;
714                         break;
715                 }
716
717                 bio_list_add(this_list, bio);
718         }
719
720         /*
721          * Add bios that are delayed due to remote recovery
722          * back on to the write queue
723          */
724         if (unlikely(requeue.head)) {
725                 spin_lock_irq(&ms->lock);
726                 bio_list_merge(&ms->writes, &requeue);
727                 spin_unlock_irq(&ms->lock);
728                 delayed_wake(ms);
729         }
730
731         /*
732          * Increment the pending counts for any regions that will
733          * be written to (writes to recover regions are going to
734          * be delayed).
735          */
736         dm_rh_inc_pending(ms->rh, &sync);
737         dm_rh_inc_pending(ms->rh, &nosync);
738
739         /*
740          * If the flush fails on a previous call and succeeds here,
741          * we must not reset the log_failure variable.  We need
742          * userspace interaction to do that.
743          */
744         ms->log_failure = dm_rh_flush(ms->rh) ? 1 : ms->log_failure;
745
746         /*
747          * Dispatch io.
748          */
749         if (unlikely(ms->log_failure) && errors_handled(ms)) {
750                 spin_lock_irq(&ms->lock);
751                 bio_list_merge(&ms->failures, &sync);
752                 spin_unlock_irq(&ms->lock);
753                 wakeup_mirrord(ms);
754         } else
755                 while ((bio = bio_list_pop(&sync)))
756                         do_write(ms, bio);
757
758         while ((bio = bio_list_pop(&recover)))
759                 dm_rh_delay(ms->rh, bio);
760
761         while ((bio = bio_list_pop(&nosync))) {
762                 if (unlikely(ms->leg_failure) && errors_handled(ms)) {
763                         spin_lock_irq(&ms->lock);
764                         bio_list_add(&ms->failures, bio);
765                         spin_unlock_irq(&ms->lock);
766                         wakeup_mirrord(ms);
767                 } else {
768                         map_bio(get_default_mirror(ms), bio);
769                         generic_make_request(bio);
770                 }
771         }
772 }
773
774 static void do_failures(struct mirror_set *ms, struct bio_list *failures)
775 {
776         struct bio *bio;
777
778         if (likely(!failures->head))
779                 return;
780
781         /*
782          * If the log has failed, unattempted writes are being
783          * put on the holds list.  We can't issue those writes
784          * until a log has been marked, so we must store them.
785          *
786          * If a 'noflush' suspend is in progress, we can requeue
787          * the I/O's to the core.  This give userspace a chance
788          * to reconfigure the mirror, at which point the core
789          * will reissue the writes.  If the 'noflush' flag is
790          * not set, we have no choice but to return errors.
791          *
792          * Some writes on the failures list may have been
793          * submitted before the log failure and represent a
794          * failure to write to one of the devices.  It is ok
795          * for us to treat them the same and requeue them
796          * as well.
797          */
798         while ((bio = bio_list_pop(failures))) {
799                 if (!ms->log_failure) {
800                         ms->in_sync = 0;
801                         dm_rh_mark_nosync(ms->rh, bio);
802                 }
803
804                 /*
805                  * If all the legs are dead, fail the I/O.
806                  * If we have been told to handle errors, hold the bio
807                  * and wait for userspace to deal with the problem.
808                  * Otherwise pretend that the I/O succeeded. (This would
809                  * be wrong if the failed leg returned after reboot and
810                  * got replicated back to the good legs.)
811                  */
812                 if (!get_valid_mirror(ms))
813                         bio_endio(bio, -EIO);
814                 else if (errors_handled(ms))
815                         hold_bio(ms, bio);
816                 else
817                         bio_endio(bio, 0);
818         }
819 }
820
821 static void trigger_event(struct work_struct *work)
822 {
823         struct mirror_set *ms =
824                 container_of(work, struct mirror_set, trigger_event);
825
826         dm_table_event(ms->ti->table);
827 }
828
829 /*-----------------------------------------------------------------
830  * kmirrord
831  *---------------------------------------------------------------*/
832 static void do_mirror(struct work_struct *work)
833 {
834         struct mirror_set *ms = container_of(work, struct mirror_set,
835                                              kmirrord_work);
836         struct bio_list reads, writes, failures;
837         unsigned long flags;
838
839         spin_lock_irqsave(&ms->lock, flags);
840         reads = ms->reads;
841         writes = ms->writes;
842         failures = ms->failures;
843         bio_list_init(&ms->reads);
844         bio_list_init(&ms->writes);
845         bio_list_init(&ms->failures);
846         spin_unlock_irqrestore(&ms->lock, flags);
847
848         dm_rh_update_states(ms->rh, errors_handled(ms));
849         do_recovery(ms);
850         do_reads(ms, &reads);
851         do_writes(ms, &writes);
852         do_failures(ms, &failures);
853 }
854
855 /*-----------------------------------------------------------------
856  * Target functions
857  *---------------------------------------------------------------*/
858 static struct mirror_set *alloc_context(unsigned int nr_mirrors,
859                                         uint32_t region_size,
860                                         struct dm_target *ti,
861                                         struct dm_dirty_log *dl)
862 {
863         size_t len;
864         struct mirror_set *ms = NULL;
865
866         len = sizeof(*ms) + (sizeof(ms->mirror[0]) * nr_mirrors);
867
868         ms = kzalloc(len, GFP_KERNEL);
869         if (!ms) {
870                 ti->error = "Cannot allocate mirror context";
871                 return NULL;
872         }
873
874         spin_lock_init(&ms->lock);
875         bio_list_init(&ms->reads);
876         bio_list_init(&ms->writes);
877         bio_list_init(&ms->failures);
878         bio_list_init(&ms->holds);
879
880         ms->ti = ti;
881         ms->nr_mirrors = nr_mirrors;
882         ms->nr_regions = dm_sector_div_up(ti->len, region_size);
883         ms->in_sync = 0;
884         ms->log_failure = 0;
885         ms->leg_failure = 0;
886         atomic_set(&ms->suspend, 0);
887         atomic_set(&ms->default_mirror, DEFAULT_MIRROR);
888
889         ms->io_client = dm_io_client_create();
890         if (IS_ERR(ms->io_client)) {
891                 ti->error = "Error creating dm_io client";
892                 kfree(ms);
893                 return NULL;
894         }
895
896         ms->rh = dm_region_hash_create(ms, dispatch_bios, wakeup_mirrord,
897                                        wakeup_all_recovery_waiters,
898                                        ms->ti->begin, MAX_RECOVERY,
899                                        dl, region_size, ms->nr_regions);
900         if (IS_ERR(ms->rh)) {
901                 ti->error = "Error creating dirty region hash";
902                 dm_io_client_destroy(ms->io_client);
903                 kfree(ms);
904                 return NULL;
905         }
906
907         return ms;
908 }
909
910 static void free_context(struct mirror_set *ms, struct dm_target *ti,
911                          unsigned int m)
912 {
913         while (m--)
914                 dm_put_device(ti, ms->mirror[m].dev);
915
916         dm_io_client_destroy(ms->io_client);
917         dm_region_hash_destroy(ms->rh);
918         kfree(ms);
919 }
920
921 static int get_mirror(struct mirror_set *ms, struct dm_target *ti,
922                       unsigned int mirror, char **argv)
923 {
924         unsigned long long offset;
925         char dummy;
926
927         if (sscanf(argv[1], "%llu%c", &offset, &dummy) != 1) {
928                 ti->error = "Invalid offset";
929                 return -EINVAL;
930         }
931
932         if (dm_get_device(ti, argv[0], dm_table_get_mode(ti->table),
933                           &ms->mirror[mirror].dev)) {
934                 ti->error = "Device lookup failure";
935                 return -ENXIO;
936         }
937
938         ms->mirror[mirror].ms = ms;
939         atomic_set(&(ms->mirror[mirror].error_count), 0);
940         ms->mirror[mirror].error_type = 0;
941         ms->mirror[mirror].offset = offset;
942
943         return 0;
944 }
945
946 /*
947  * Create dirty log: log_type #log_params <log_params>
948  */
949 static struct dm_dirty_log *create_dirty_log(struct dm_target *ti,
950                                              unsigned argc, char **argv,
951                                              unsigned *args_used)
952 {
953         unsigned param_count;
954         struct dm_dirty_log *dl;
955         char dummy;
956
957         if (argc < 2) {
958                 ti->error = "Insufficient mirror log arguments";
959                 return NULL;
960         }
961
962         if (sscanf(argv[1], "%u%c", &param_count, &dummy) != 1) {
963                 ti->error = "Invalid mirror log argument count";
964                 return NULL;
965         }
966
967         *args_used = 2 + param_count;
968
969         if (argc < *args_used) {
970                 ti->error = "Insufficient mirror log arguments";
971                 return NULL;
972         }
973
974         dl = dm_dirty_log_create(argv[0], ti, mirror_flush, param_count,
975                                  argv + 2);
976         if (!dl) {
977                 ti->error = "Error creating mirror dirty log";
978                 return NULL;
979         }
980
981         return dl;
982 }
983
984 static int parse_features(struct mirror_set *ms, unsigned argc, char **argv,
985                           unsigned *args_used)
986 {
987         unsigned num_features;
988         struct dm_target *ti = ms->ti;
989         char dummy;
990
991         *args_used = 0;
992
993         if (!argc)
994                 return 0;
995
996         if (sscanf(argv[0], "%u%c", &num_features, &dummy) != 1) {
997                 ti->error = "Invalid number of features";
998                 return -EINVAL;
999         }
1000
1001         argc--;
1002         argv++;
1003         (*args_used)++;
1004
1005         if (num_features > argc) {
1006                 ti->error = "Not enough arguments to support feature count";
1007                 return -EINVAL;
1008         }
1009
1010         if (!strcmp("handle_errors", argv[0]))
1011                 ms->features |= DM_RAID1_HANDLE_ERRORS;
1012         else {
1013                 ti->error = "Unrecognised feature requested";
1014                 return -EINVAL;
1015         }
1016
1017         (*args_used)++;
1018
1019         return 0;
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Construct a mirror mapping:
1024  *
1025  * log_type #log_params <log_params>
1026  * #mirrors [mirror_path offset]{2,}
1027  * [#features <features>]
1028  *
1029  * log_type is "core" or "disk"
1030  * #log_params is between 1 and 3
1031  *
1032  * If present, features must be "handle_errors".
1033  */
1034 static int mirror_ctr(struct dm_target *ti, unsigned int argc, char **argv)
1035 {
1036         int r;
1037         unsigned int nr_mirrors, m, args_used;
1038         struct mirror_set *ms;
1039         struct dm_dirty_log *dl;
1040         char dummy;
1041
1042         dl = create_dirty_log(ti, argc, argv, &args_used);
1043         if (!dl)
1044                 return -EINVAL;
1045
1046         argv += args_used;
1047         argc -= args_used;
1048
1049         if (!argc || sscanf(argv[0], "%u%c", &nr_mirrors, &dummy) != 1 ||
1050             nr_mirrors < 2 || nr_mirrors > DM_KCOPYD_MAX_REGIONS + 1) {
1051                 ti->error = "Invalid number of mirrors";
1052                 dm_dirty_log_destroy(dl);
1053                 return -EINVAL;
1054         }
1055
1056         argv++, argc--;
1057
1058         if (argc < nr_mirrors * 2) {
1059                 ti->error = "Too few mirror arguments";
1060                 dm_dirty_log_destroy(dl);
1061                 return -EINVAL;
1062         }
1063
1064         ms = alloc_context(nr_mirrors, dl->type->get_region_size(dl), ti, dl);
1065         if (!ms) {
1066                 dm_dirty_log_destroy(dl);
1067                 return -ENOMEM;
1068         }
1069
1070         /* Get the mirror parameter sets */
1071         for (m = 0; m < nr_mirrors; m++) {
1072                 r = get_mirror(ms, ti, m, argv);
1073                 if (r) {
1074                         free_context(ms, ti, m);
1075                         return r;
1076                 }
1077                 argv += 2;
1078                 argc -= 2;
1079         }
1080
1081         ti->private = ms;
1082
1083         r = dm_set_target_max_io_len(ti, dm_rh_get_region_size(ms->rh));
1084         if (r)
1085                 goto err_free_context;
1086
1087         ti->num_flush_bios = 1;
1088         ti->num_discard_bios = 1;
1089         ti->per_bio_data_size = sizeof(struct dm_raid1_bio_record);
1090         ti->discard_zeroes_data_unsupported = true;
1091
1092         ms->kmirrord_wq = alloc_workqueue("kmirrord", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1093         if (!ms->kmirrord_wq) {
1094                 DMERR("couldn't start kmirrord");
1095                 r = -ENOMEM;
1096                 goto err_free_context;
1097         }
1098         INIT_WORK(&ms->kmirrord_work, do_mirror);
1099         init_timer(&ms->timer);
1100         ms->timer_pending = 0;
1101         INIT_WORK(&ms->trigger_event, trigger_event);
1102
1103         r = parse_features(ms, argc, argv, &args_used);
1104         if (r)
1105                 goto err_destroy_wq;
1106
1107         argv += args_used;
1108         argc -= args_used;
1109
1110         /*
1111          * Any read-balancing addition depends on the
1112          * DM_RAID1_HANDLE_ERRORS flag being present.
1113          * This is because the decision to balance depends
1114          * on the sync state of a region.  If the above
1115          * flag is not present, we ignore errors; and
1116          * the sync state may be inaccurate.
1117          */
1118
1119         if (argc) {
1120                 ti->error = "Too many mirror arguments";
1121                 r = -EINVAL;
1122                 goto err_destroy_wq;
1123         }
1124
1125         ms->kcopyd_client = dm_kcopyd_client_create(&dm_kcopyd_throttle);
1126         if (IS_ERR(ms->kcopyd_client)) {
1127                 r = PTR_ERR(ms->kcopyd_client);
1128                 goto err_destroy_wq;
1129         }
1130
1131         wakeup_mirrord(ms);
1132         return 0;
1133
1134 err_destroy_wq:
1135         destroy_workqueue(ms->kmirrord_wq);
1136 err_free_context:
1137         free_context(ms, ti, ms->nr_mirrors);
1138         return r;
1139 }
1140
1141 static void mirror_dtr(struct dm_target *ti)
1142 {
1143         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1144
1145         del_timer_sync(&ms->timer);
1146         flush_workqueue(ms->kmirrord_wq);
1147         flush_work(&ms->trigger_event);
1148         dm_kcopyd_client_destroy(ms->kcopyd_client);
1149         destroy_workqueue(ms->kmirrord_wq);
1150         free_context(ms, ti, ms->nr_mirrors);
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Mirror mapping function
1155  */
1156 static int mirror_map(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1157 {
1158         int r, rw = bio_rw(bio);
1159         struct mirror *m;
1160         struct mirror_set *ms = ti->private;
1161         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
1162         struct dm_raid1_bio_record *bio_record =
1163           dm_per_bio_data(bio, sizeof(struct dm_raid1_bio_record));
1164
1165         bio_record->details.bi_bdev = NULL;
1166
1167         if (rw == WRITE) {
1168                 /* Save region for mirror_end_io() handler */
1169                 bio_record->write_region = dm_rh_bio_to_region(ms->rh, bio);
1170                 queue_bio(ms, bio, rw);
1171                 return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1172         }
1173
1174         r = log->type->in_sync(log, dm_rh_bio_to_region(ms->rh, bio), 0);
1175         if (r < 0 && r != -EWOULDBLOCK)
1176                 return r;
1177
1178         /*
1179          * If region is not in-sync queue the bio.
1180          */
1181         if (!r || (r == -EWOULDBLOCK)) {
1182                 if (rw == READA)
1183                         return -EWOULDBLOCK;
1184
1185                 queue_bio(ms, bio, rw);
1186                 return DM_MAPIO_SUBMITTED;
1187         }
1188
1189         /*
1190          * The region is in-sync and we can perform reads directly.
1191          * Store enough information so we can retry if it fails.
1192          */
1193         m = choose_mirror(ms, bio->bi_iter.bi_sector);
1194         if (unlikely(!m))
1195                 return -EIO;
1196
1197         dm_bio_record(&bio_record->details, bio);
1198         bio_record->m = m;
1199
1200         map_bio(m, bio);
1201
1202         return DM_MAPIO_REMAPPED;
1203 }
1204
1205 static int mirror_end_io(struct dm_target *ti, struct bio *bio, int error)
1206 {
1207         int rw = bio_rw(bio);
1208         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1209         struct mirror *m = NULL;
1210         struct dm_bio_details *bd = NULL;
1211         struct dm_raid1_bio_record *bio_record =
1212           dm_per_bio_data(bio, sizeof(struct dm_raid1_bio_record));
1213
1214         /*
1215          * We need to dec pending if this was a write.
1216          */
1217         if (rw == WRITE) {
1218                 if (!(bio->bi_rw & (REQ_FLUSH | REQ_DISCARD)))
1219                         dm_rh_dec(ms->rh, bio_record->write_region);
1220                 return error;
1221         }
1222
1223         if (error == -EOPNOTSUPP)
1224                 goto out;
1225
1226         if ((error == -EWOULDBLOCK) && (bio->bi_rw & REQ_RAHEAD))
1227                 goto out;
1228
1229         if (unlikely(error)) {
1230                 if (!bio_record->details.bi_bdev) {
1231                         /*
1232                          * There wasn't enough memory to record necessary
1233                          * information for a retry or there was no other
1234                          * mirror in-sync.
1235                          */
1236                         DMERR_LIMIT("Mirror read failed.");
1237                         return -EIO;
1238                 }
1239
1240                 m = bio_record->m;
1241
1242                 DMERR("Mirror read failed from %s. Trying alternative device.",
1243                       m->dev->name);
1244
1245                 fail_mirror(m, DM_RAID1_READ_ERROR);
1246
1247                 /*
1248                  * A failed read is requeued for another attempt using an intact
1249                  * mirror.
1250                  */
1251                 if (default_ok(m) || mirror_available(ms, bio)) {
1252                         bd = &bio_record->details;
1253
1254                         dm_bio_restore(bd, bio);
1255                         bio_record->details.bi_bdev = NULL;
1256
1257                         atomic_inc(&bio->bi_remaining);
1258
1259                         queue_bio(ms, bio, rw);
1260                         return DM_ENDIO_INCOMPLETE;
1261                 }
1262                 DMERR("All replicated volumes dead, failing I/O");
1263         }
1264
1265 out:
1266         bio_record->details.bi_bdev = NULL;
1267
1268         return error;
1269 }
1270
1271 static void mirror_presuspend(struct dm_target *ti)
1272 {
1273         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1274         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
1275
1276         struct bio_list holds;
1277         struct bio *bio;
1278
1279         atomic_set(&ms->suspend, 1);
1280
1281         /*
1282          * Process bios in the hold list to start recovery waiting
1283          * for bios in the hold list. After the process, no bio has
1284          * a chance to be added in the hold list because ms->suspend
1285          * is set.
1286          */
1287         spin_lock_irq(&ms->lock);
1288         holds = ms->holds;
1289         bio_list_init(&ms->holds);
1290         spin_unlock_irq(&ms->lock);
1291
1292         while ((bio = bio_list_pop(&holds)))
1293                 hold_bio(ms, bio);
1294
1295         /*
1296          * We must finish up all the work that we've
1297          * generated (i.e. recovery work).
1298          */
1299         dm_rh_stop_recovery(ms->rh);
1300
1301         wait_event(_kmirrord_recovery_stopped,
1302                    !dm_rh_recovery_in_flight(ms->rh));
1303
1304         if (log->type->presuspend && log->type->presuspend(log))
1305                 /* FIXME: need better error handling */
1306                 DMWARN("log presuspend failed");
1307
1308         /*
1309          * Now that recovery is complete/stopped and the
1310          * delayed bios are queued, we need to wait for
1311          * the worker thread to complete.  This way,
1312          * we know that all of our I/O has been pushed.
1313          */
1314         flush_workqueue(ms->kmirrord_wq);
1315 }
1316
1317 static void mirror_postsuspend(struct dm_target *ti)
1318 {
1319         struct mirror_set *ms = ti->private;
1320         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
1321
1322         if (log->type->postsuspend && log->type->postsuspend(log))
1323                 /* FIXME: need better error handling */
1324                 DMWARN("log postsuspend failed");
1325 }
1326
1327 static void mirror_resume(struct dm_target *ti)
1328 {
1329         struct mirror_set *ms = ti->private;
1330         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
1331
1332         atomic_set(&ms->suspend, 0);
1333         if (log->type->resume && log->type->resume(log))
1334                 /* FIXME: need better error handling */
1335                 DMWARN("log resume failed");
1336         dm_rh_start_recovery(ms->rh);
1337 }
1338
1339 /*
1340  * device_status_char
1341  * @m: mirror device/leg we want the status of
1342  *
1343  * We return one character representing the most severe error
1344  * we have encountered.
1345  *    A => Alive - No failures
1346  *    D => Dead - A write failure occurred leaving mirror out-of-sync
1347  *    S => Sync - A sychronization failure occurred, mirror out-of-sync
1348  *    R => Read - A read failure occurred, mirror data unaffected
1349  *
1350  * Returns: <char>
1351  */
1352 static char device_status_char(struct mirror *m)
1353 {
1354         if (!atomic_read(&(m->error_count)))
1355                 return 'A';
1356
1357         return (test_bit(DM_RAID1_FLUSH_ERROR, &(m->error_type))) ? 'F' :
1358                 (test_bit(DM_RAID1_WRITE_ERROR, &(m->error_type))) ? 'D' :
1359                 (test_bit(DM_RAID1_SYNC_ERROR, &(m->error_type))) ? 'S' :
1360                 (test_bit(DM_RAID1_READ_ERROR, &(m->error_type))) ? 'R' : 'U';
1361 }
1362
1363
1364 static void mirror_status(struct dm_target *ti, status_type_t type,
1365                           unsigned status_flags, char *result, unsigned maxlen)
1366 {
1367         unsigned int m, sz = 0;
1368         struct mirror_set *ms = (struct mirror_set *) ti->private;
1369         struct dm_dirty_log *log = dm_rh_dirty_log(ms->rh);
1370         char buffer[ms->nr_mirrors + 1];
1371
1372         switch (type) {
1373         case STATUSTYPE_INFO:
1374                 DMEMIT("%d ", ms->nr_mirrors);
1375                 for (m = 0; m < ms->nr_mirrors; m++) {
1376                         DMEMIT("%s ", ms->mirror[m].dev->name);
1377                         buffer[m] = device_status_char(&(ms->mirror[m]));
1378                 }
1379                 buffer[m] = '\0';
1380
1381                 DMEMIT("%llu/%llu 1 %s ",
1382                       (unsigned long long)log->type->get_sync_count(log),
1383                       (unsigned long long)ms->nr_regions, buffer);
1384
1385                 sz += log->type->status(log, type, result+sz, maxlen-sz);
1386
1387                 break;
1388
1389         case STATUSTYPE_TABLE:
1390                 sz = log->type->status(log, type, result, maxlen);
1391
1392                 DMEMIT("%d", ms->nr_mirrors);
1393                 for (m = 0; m < ms->nr_mirrors; m++)
1394                         DMEMIT(" %s %llu", ms->mirror[m].dev->name,
1395                                (unsigned long long)ms->mirror[m].offset);
1396
1397                 if (ms->features & DM_RAID1_HANDLE_ERRORS)
1398                         DMEMIT(" 1 handle_errors");
1399         }
1400 }
1401
1402 static int mirror_iterate_devices(struct dm_target *ti,
1403                                   iterate_devices_callout_fn fn, void *data)
1404 {
1405         struct mirror_set *ms = ti->private;
1406         int ret = 0;
1407         unsigned i;
1408
1409         for (i = 0; !ret && i < ms->nr_mirrors; i++)
1410                 ret = fn(ti, ms->mirror[i].dev,
1411                          ms->mirror[i].offset, ti->len, data);
1412
1413         return ret;
1414 }
1415
1416 static struct target_type mirror_target = {
1417         .name    = "mirror",
1418         .version = {1, 13, 2},
1419         .module  = THIS_MODULE,
1420         .ctr     = mirror_ctr,
1421         .dtr     = mirror_dtr,
1422         .map     = mirror_map,
1423         .end_io  = mirror_end_io,
1424         .presuspend = mirror_presuspend,
1425         .postsuspend = mirror_postsuspend,
1426         .resume  = mirror_resume,
1427         .status  = mirror_status,
1428         .iterate_devices = mirror_iterate_devices,
1429 };
1430
1431 static int __init dm_mirror_init(void)
1432 {
1433         int r;
1434
1435         r = dm_register_target(&mirror_target);
1436         if (r < 0) {
1437                 DMERR("Failed to register mirror target");
1438                 goto bad_target;
1439         }
1440
1441         return 0;
1442
1443 bad_target:
1444         return r;
1445 }
1446
1447 static void __exit dm_mirror_exit(void)
1448 {
1449         dm_unregister_target(&mirror_target);
1450 }
1451
1452 /* Module hooks */
1453 module_init(dm_mirror_init);
1454 module_exit(dm_mirror_exit);
1455
1456 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " mirror target");
1457 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber");
1458 MODULE_LICENSE("GPL");