drivers/md/dm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm-core.h"
   9 #include "dm-rq.h"
  10 #include "dm-uevent.h"
  11
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/mutex.h>
  15 #include <linux/sched/mm.h>
  16 #include <linux/sched/signal.h>
  17 #include <linux/blkpg.h>
  18 #include <linux/bio.h>
  19 #include <linux/mempool.h>
  20 #include <linux/dax.h>
  21 #include <linux/slab.h>
  22 #include <linux/idr.h>
  23 #include <linux/uio.h>
  24 #include <linux/hdreg.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/wait.h>
  27 #include <linux/pr.h>
  28
  29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  30
  31 /*
  32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  34  */
  35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  37
  38 static const char *_name = DM_NAME;
  39
  40 static unsigned int major = 0;
  41 static unsigned int _major = 0;
  42
  43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  44
  45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  46
  47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
  48
  49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
  50
  51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
  52
  53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
  54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
  55
  56 void dm_issue_global_event(void)
  57 {
  58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
  59         wake_up(&dm_global_eventq);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * One of these is allocated per bio.
  64  */
  65 struct dm_io {
  66         struct mapped_device *md;
  67         blk_status_t status;
  68         atomic_t io_count;
  69         struct bio *bio;
  70         unsigned long start_time;
  71         spinlock_t endio_lock;
  72         struct dm_stats_aux stats_aux;
  73 };
  74
  75 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
  76
  77 /*
  78  * Bits for the md->flags field.
  79  */
  80 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
  81 #define DMF_SUSPENDED 1
  82 #define DMF_FROZEN 2
  83 #define DMF_FREEING 3
  84 #define DMF_DELETING 4
  85 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
  86 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
  87 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
  88
  89 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
  90 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
  91
  92 /*
  93  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
  94  */
  95 struct dm_md_mempools {
  96         mempool_t *io_pool;
  97         struct bio_set *bs;
  98 };
  99
 100 struct table_device {
 101         struct list_head list;
 102         atomic_t count;
 103         struct dm_dev dm_dev;
 104 };
 105
 106 static struct kmem_cache *_io_cache;
 107 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 108 static struct kmem_cache *_rq_cache;
 109
 110 /*
 111  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
 112  */
 113 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
 114 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
 115
 116 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
 117 {
 118         int param = ACCESS_ONCE(*module_param);
 119         int modified_param = 0;
 120         bool modified = true;
 121
 122         if (param < min)
 123                 modified_param = min;
 124         else if (param > max)
 125                 modified_param = max;
 126         else
 127                 modified = false;
 128
 129         if (modified) {
 130                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 131                 param = modified_param;
 132         }
 133
 134         return param;
 135 }
 136
 137 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
 138                                unsigned def, unsigned max)
 139 {
 140         unsigned param = ACCESS_ONCE(*module_param);
 141         unsigned modified_param = 0;
 142
 143         if (!param)
 144                 modified_param = def;
 145         else if (param > max)
 146                 modified_param = max;
 147
 148         if (modified_param) {
 149                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 150                 param = modified_param;
 151         }
 152
 153         return param;
 154 }
 155
 156 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
 157 {
 158         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
 159                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
 160 }
 161 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
 162
 163 static unsigned dm_get_numa_node(void)
 164 {
 165         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
 166                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
 167 }
 168
 169 static int __init local_init(void)
 170 {
 171         int r = -ENOMEM;
 172
 173         /* allocate a slab for the dm_ios */
 174         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
 175         if (!_io_cache)
 176                 return r;
 177
 178         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 179         if (!_rq_tio_cache)
 180                 goto out_free_io_cache;
 181
 182         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
 183                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
 184         if (!_rq_cache)
 185                 goto out_free_rq_tio_cache;
 186
 187         r = dm_uevent_init();
 188         if (r)
 189                 goto out_free_rq_cache;
 190
 191         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
 192         if (!deferred_remove_workqueue) {
 193                 r = -ENOMEM;
 194                 goto out_uevent_exit;
 195         }
 196
 197         _major = major;
 198         r = register_blkdev(_major, _name);
 199         if (r < 0)
 200                 goto out_free_workqueue;
 201
 202         if (!_major)
 203                 _major = r;
 204
 205         return 0;
 206
 207 out_free_workqueue:
 208         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 209 out_uevent_exit:
 210         dm_uevent_exit();
 211 out_free_rq_cache:
 212         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 213 out_free_rq_tio_cache:
 214         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 215 out_free_io_cache:
 216         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 217
 218         return r;
 219 }
 220
 221 static void local_exit(void)
 222 {
 223         flush_scheduled_work();
 224         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 225
 226         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 227         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 228         kmem_cache_destroy(_io_cache);
 229         unregister_blkdev(_major, _name);
 230         dm_uevent_exit();
 231
 232         _major = 0;
 233
 234         DMINFO("cleaned up");
 235 }
 236
 237 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 238         local_init,
 239         dm_target_init,
 240         dm_linear_init,
 241         dm_stripe_init,
 242         dm_io_init,
 243         dm_kcopyd_init,
 244         dm_interface_init,
 245         dm_statistics_init,
 246 };
 247
 248 static void (*_exits[])(void) = {
 249         local_exit,
 250         dm_target_exit,
 251         dm_linear_exit,
 252         dm_stripe_exit,
 253         dm_io_exit,
 254         dm_kcopyd_exit,
 255         dm_interface_exit,
 256         dm_statistics_exit,
 257 };
 258
 259 static int __init dm_init(void)
 260 {
 261         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 262
 263         int r, i;
 264
 265         for (i = 0; i < count; i++) {
 266                 r = _inits[i]();
 267                 if (r)
 268                         goto bad;
 269         }
 270
 271         return 0;
 272
 273       bad:
 274         while (i--)
 275                 _exits[i]();
 276
 277         return r;
 278 }
 279
 280 static void __exit dm_exit(void)
 281 {
 282         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 283
 284         while (i--)
 285                 _exits[i]();
 286
 287         /*
 288          * Should be empty by this point.
 289          */
 290         idr_destroy(&_minor_idr);
 291 }
 292
 293 /*
 294  * Block device functions
 295  */
 296 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 297 {
 298         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 299 }
 300
 301 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 302 {
 303         struct mapped_device *md;
 304
 305         spin_lock(&_minor_lock);
 306
 307         md = bdev->bd_disk->private_data;
 308         if (!md)
 309                 goto out;
 310
 311         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 312             dm_deleting_md(md)) {
 313                 md = NULL;
 314                 goto out;
 315         }
 316
 317         dm_get(md);
 318         atomic_inc(&md->open_count);
 319 out:
 320         spin_unlock(&_minor_lock);
 321
 322         return md ? 0 : -ENXIO;
 323 }
 324
 325 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 326 {
 327         struct mapped_device *md;
 328
 329         spin_lock(&_minor_lock);
 330
 331         md = disk->private_data;
 332         if (WARN_ON(!md))
 333                 goto out;
 334
 335         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
 336             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
 337                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
 338
 339         dm_put(md);
 340 out:
 341         spin_unlock(&_minor_lock);
 342 }
 343
 344 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 345 {
 346         return atomic_read(&md->open_count);
 347 }
 348
 349 /*
 350  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 351  */
 352 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
 353 {
 354         int r = 0;
 355
 356         spin_lock(&_minor_lock);
 357
 358         if (dm_open_count(md)) {
 359                 r = -EBUSY;
 360                 if (mark_deferred)
 361                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 362         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
 363                 r = -EEXIST;
 364         else
 365                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 366
 367         spin_unlock(&_minor_lock);
 368
 369         return r;
 370 }
 371
 372 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
 373 {
 374         int r = 0;
 375
 376         spin_lock(&_minor_lock);
 377
 378         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
 379                 r = -EBUSY;
 380         else
 381                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 382
 383         spin_unlock(&_minor_lock);
 384
 385         return r;
 386 }
 387
 388 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
 389 {
 390         dm_deferred_remove();
 391 }
 392
 393 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
 394 {
 395         return get_capacity(md->disk);
 396 }
 397
 398 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
 399 {
 400         return md->queue;
 401 }
 402
 403 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
 404 {
 405         return &md->stats;
 406 }
 407
 408 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 409 {
 410         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 411
 412         return dm_get_geometry(md, geo);
 413 }
 414
 415 static int dm_grab_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
 416                                   struct block_device **bdev,
 417                                   fmode_t *mode)
 418 {
 419         struct dm_target *tgt;
 420         struct dm_table *map;
 421         int srcu_idx, r;
 422
 423 retry:
 424         r = -ENOTTY;
 425         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
 426         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 427                 goto out;
 428
 429         /* We only support devices that have a single target */
 430         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 431                 goto out;
 432
 433         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 434         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
 435                 goto out;
 436
 437         if (dm_suspended_md(md)) {
 438                 r = -EAGAIN;
 439                 goto out;
 440         }
 441
 442         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
 443         if (r < 0)
 444                 goto out;
 445
 446         bdgrab(*bdev);
 447         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 448         return r;
 449
 450 out:
 451         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 452         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
 453                 msleep(10);
 454                 goto retry;
 455         }
 456         return r;
 457 }
 458
 459 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 460                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 461 {
 462         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 463         int r;
 464
 465         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
 466         if (r < 0)
 467                 return r;
 468
 469         if (r > 0) {
 470                 /*
 471                  * Target determined this ioctl is being issued against a
 472                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
 473                  */
 474                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
 475                         DMDEBUG_LIMIT(
 476         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
 477                                 current->comm, cmd);
 478                         r = -ENOIOCTLCMD;
 479                         goto out;
 480                 }
 481         }
 482
 483         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
 484 out:
 485         bdput(bdev);
 486         return r;
 487 }
 488
 489 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
 490 {
 491         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
 492 }
 493
 494 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 495 {
 496         mempool_free(io, md->io_pool);
 497 }
 498
 499 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
 500 {
 501         bio_put(&tio->clone);
 502 }
 503
 504 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
 505 {
 506         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
 507                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 508 }
 509
 510 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 511 {
 512         struct mapped_device *md = io->md;
 513         struct bio *bio = io->bio;
 514         int cpu;
 515         int rw = bio_data_dir(bio);
 516
 517         io->start_time = jiffies;
 518
 519         cpu = part_stat_lock();
 520         part_round_stats(md->queue, cpu, &dm_disk(md)->part0);
 521         part_stat_unlock();
 522         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
 523                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
 524
 525         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 526                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 527                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 528                                     false, 0, &io->stats_aux);
 529 }
 530
 531 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 532 {
 533         struct mapped_device *md = io->md;
 534         struct bio *bio = io->bio;
 535         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 536         int pending;
 537         int rw = bio_data_dir(bio);
 538
 539         generic_end_io_acct(md->queue, rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
 540
 541         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 542                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 543                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 544                                     true, duration, &io->stats_aux);
 545
 546         /*
 547          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 548          * a flush.
 549          */
 550         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
 551         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
 552         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 553
 554         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 555         if (!pending)
 556                 wake_up(&md->wait);
 557 }
 558
 559 /*
 560  * Add the bio to the list of deferred io.
 561  */
 562 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 563 {
 564         unsigned long flags;
 565
 566         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 567         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 568         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 569         queue_work(md->wq, &md->work);
 570 }
 571
 572 /*
 573  * Everyone (including functions in this file), should use this
 574  * function to access the md->map field, and make sure they call
 575  * dm_put_live_table() when finished.
 576  */
 577 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
 578 {
 579         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
 580
 581         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
 582 }
 583
 584 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
 585 {
 586         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
 587 }
 588
 589 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
 590 {
 591         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
 592         synchronize_rcu_expedited();
 593 }
 594
 595 /*
 596  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
 597  * The caller must not block between these two functions.
 598  */
 599 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
 600 {
 601         rcu_read_lock();
 602         return rcu_dereference(md->map);
 603 }
 604
 605 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
 606 {
 607         rcu_read_unlock();
 608 }
 609
 610 /*
 611  * Open a table device so we can use it as a map destination.
 612  */
 613 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
 614                              struct mapped_device *md)
 615 {
 616         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
 617         struct block_device *bdev;
 618
 619         int r;
 620
 621         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
 622
 623         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
 624         if (IS_ERR(bdev))
 625                 return PTR_ERR(bdev);
 626
 627         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
 628         if (r) {
 629                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 630                 return r;
 631         }
 632
 633         td->dm_dev.bdev = bdev;
 634         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
 635         return 0;
 636 }
 637
 638 /*
 639  * Close a table device that we've been using.
 640  */
 641 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
 642 {
 643         if (!td->dm_dev.bdev)
 644                 return;
 645
 646         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
 647         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 648         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
 649         td->dm_dev.bdev = NULL;
 650         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
 651 }
 652
 653 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
 654                                               fmode_t mode) {
 655         struct table_device *td;
 656
 657         list_for_each_entry(td, l, list)
 658                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
 659                         return td;
 660
 661         return NULL;
 662 }
 663
 664 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
 665                         struct dm_dev **result) {
 666         int r;
 667         struct table_device *td;
 668
 669         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 670         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
 671         if (!td) {
 672                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
 673                 if (!td) {
 674                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 675                         return -ENOMEM;
 676                 }
 677
 678                 td->dm_dev.mode = mode;
 679                 td->dm_dev.bdev = NULL;
 680
 681                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
 682                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 683                         kfree(td);
 684                         return r;
 685                 }
 686
 687                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
 688
 689                 atomic_set(&td->count, 0);
 690                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
 691         }
 692         atomic_inc(&td->count);
 693         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 694
 695         *result = &td->dm_dev;
 696         return 0;
 697 }
 698 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
 699
 700 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
 701 {
 702         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
 703
 704         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 705         if (atomic_dec_and_test(&td->count)) {
 706                 close_table_device(td, md);
 707                 list_del(&td->list);
 708                 kfree(td);
 709         }
 710         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 711 }
 712 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
 713
 714 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
 715 {
 716         struct list_head *tmp, *next;
 717
 718         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
 719                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
 720
 721                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
 722                        td->dm_dev.name, atomic_read(&td->count));
 723                 kfree(td);
 724         }
 725 }
 726
 727 /*
 728  * Get the geometry associated with a dm device
 729  */
 730 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 731 {
 732         *geo = md->geometry;
 733
 734         return 0;
 735 }
 736
 737 /*
 738  * Set the geometry of a device.
 739  */
 740 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 741 {
 742         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 743
 744         if (geo->start > sz) {
 745                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 746                 return -EINVAL;
 747         }
 748
 749         md->geometry = *geo;
 750
 751         return 0;
 752 }
 753
 754 /*-----------------------------------------------------------------
 755  * CRUD START:
 756  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
 757  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
 758  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
 759  *   interests of getting something for people to use I give
 760  *   you this clearly demarcated crap.
 761  *---------------------------------------------------------------*/
 762
 763 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 764 {
 765         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 766 }
 767
 768 /*
 769  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 770  * cloned into, completing the original io if necc.
 771  */
 772 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
 773 {
 774         unsigned long flags;
 775         blk_status_t io_error;
 776         struct bio *bio;
 777         struct mapped_device *md = io->md;
 778
 779         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 780         if (unlikely(error)) {
 781                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
 782                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
 783                                 __noflush_suspending(md)))
 784                         io->status = error;
 785                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
 786         }
 787
 788         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 789                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
 790                         /*
 791                          * Target requested pushing back the I/O.
 792                          */
 793                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 794                         if (__noflush_suspending(md))
 795                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
 796                         else
 797                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 798                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
 799                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 800                 }
 801
 802                 io_error = io->status;
 803                 bio = io->bio;
 804                 end_io_acct(io);
 805                 free_io(md, io);
 806
 807                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
 808                         return;
 809
 810                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
 811                         /*
 812                          * Preflush done for flush with data, reissue
 813                          * without REQ_PREFLUSH.
 814                          */
 815                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
 816                         queue_io(md, bio);
 817                 } else {
 818                         /* done with normal IO or empty flush */
 819                         if (io_error)
 820                                 bio->bi_status = io_error;
 821                         bio_endio(bio);
 822                 }
 823         }
 824 }
 825
 826 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
 827 {
 828         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
 829
 830         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
 831         limits->max_write_same_sectors = 0;
 832 }
 833
 834 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
 835 {
 836         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
 837
 838         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
 839         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
 840 }
 841
 842 static void clone_endio(struct bio *bio)
 843 {
 844         blk_status_t error = bio->bi_status;
 845         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
 846         struct dm_io *io = tio->io;
 847         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 848         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 849
 850         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
 851                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
 852                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
 853                         disable_write_same(md);
 854                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
 855                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
 856                         disable_write_zeroes(md);
 857         }
 858
 859         if (endio) {
 860                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
 861                 switch (r) {
 862                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
 863                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
 864                         /*FALLTHRU*/
 865                 case DM_ENDIO_DONE:
 866                         break;
 867                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
 868                         /* The target will handle the io */
 869                         return;
 870                 default:
 871                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 872                         BUG();
 873                 }
 874         }
 875
 876         free_tio(tio);
 877         dec_pending(io, error);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
 882  * target boundary.
 883  */
 884 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 885 {
 886         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
 887
 888         return ti->len - target_offset;
 889 }
 890
 891 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 892 {
 893         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
 894         sector_t offset, max_len;
 895
 896         /*
 897          * Does the target need to split even further?
 898          */
 899         if (ti->max_io_len) {
 900                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
 901                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
 902                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
 903                 else
 904                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
 905                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
 906
 907                 if (len > max_len)
 908                         len = max_len;
 909         }
 910
 911         return len;
 912 }
 913
 914 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
 915 {
 916         if (len > UINT_MAX) {
 917                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
 918                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
 919                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
 920                 return -EINVAL;
 921         }
 922
 923         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
 924
 925         return 0;
 926 }
 927 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
 928
 929 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
 930                 sector_t sector, int *srcu_idx)
 931 {
 932         struct dm_table *map;
 933         struct dm_target *ti;
 934
 935         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
 936         if (!map)
 937                 return NULL;
 938
 939         ti = dm_table_find_target(map, sector);
 940         if (!dm_target_is_valid(ti))
 941                 return NULL;
 942
 943         return ti;
 944 }
 945
 946 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
 947                 long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
 948 {
 949         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
 950         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
 951         struct dm_target *ti;
 952         long len, ret = -EIO;
 953         int srcu_idx;
 954
 955         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
 956
 957         if (!ti)
 958                 goto out;
 959         if (!ti->type->direct_access)
 960                 goto out;
 961         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
 962         if (len < 1)
 963                 goto out;
 964         nr_pages = min(len, nr_pages);
 965         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
 966
 967  out:
 968         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 969
 970         return ret;
 971 }
 972
 973 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
 974                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
 975 {
 976         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
 977         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
 978         struct dm_target *ti;
 979         long ret = 0;
 980         int srcu_idx;
 981
 982         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
 983
 984         if (!ti)
 985                 goto out;
 986         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
 987                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
 988                 goto out;
 989         }
 990         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
 991  out:
 992         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 993
 994         return ret;
 995 }
 996
 997 /*
 998  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
 999  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH.
1000  *
1001  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1002  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1003  * sent in a next bio.
1004  *
1005  * A diagram that explains the arithmetics:
1006  * +--------------------+---------------+-------+
1007  * |         1          |       2       |   3   |
1008  * +--------------------+---------------+-------+
1009  *
1010  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1011  *                      <------- bi_size ------->
1012  *                      <-- n_sectors -->
1013  *
1014  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1015  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1016  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1017  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1018  *       to make it empty)
1019  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1020  *
1021  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1022  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1023  * copies of the bio.
1024  */
1025 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1026 {
1027         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1028         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1029         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1030         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1031         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1032         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1033         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1036
1037 /*
1038  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate zone positions
1039  * within the target backing device, regardless of that device is a partition
1040  * and regardless of the target mapping start sector on the device or partition.
1041  * The zone descriptors start sector and write pointer position must be adjusted
1042  * to match their relative position within the dm device.
1043  * A target may call dm_remap_zone_report() after completion of a
1044  * REQ_OP_ZONE_REPORT bio to remap the zone descriptors obtained from the
1045  * backing device.
1046  */
1047 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, struct bio *bio, sector_t start)
1048 {
1049 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1050         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1051         struct bio *report_bio = tio->io->bio;
1052         struct blk_zone_report_hdr *hdr = NULL;
1053         struct blk_zone *zone;
1054         unsigned int nr_rep = 0;
1055         unsigned int ofst;
1056         sector_t part_offset;
1057         struct bio_vec bvec;
1058         struct bvec_iter iter;
1059         void *addr;
1060
1061         if (bio->bi_status)
1062                 return;
1063
1064         /*
1065          * bio sector was incremented by the request size on completion. Taking
1066          * into account the original request sector, the target start offset on
1067          * the backing device and the target mapping offset (ti->begin), the
1068          * start sector of the backing device. The partition offset is always 0
1069          * if the target uses a whole device.
1070          */
1071         part_offset = bio->bi_iter.bi_sector + ti->begin - (start + bio_end_sector(report_bio));
1072
1073         /*
1074          * Remap the start sector of the reported zones. For sequential zones,
1075          * also remap the write pointer position.
1076          */
1077         bio_for_each_segment(bvec, report_bio, iter) {
1078                 addr = kmap_atomic(bvec.bv_page);
1079
1080                 /* Remember the report header in the first page */
1081                 if (!hdr) {
1082                         hdr = addr;
1083                         ofst = sizeof(struct blk_zone_report_hdr);
1084                 } else
1085                         ofst = 0;
1086
1087                 /* Set zones start sector */
1088                 while (hdr->nr_zones && ofst < bvec.bv_len) {
1089                         zone = addr + ofst;
1090                         zone->start -= part_offset;
1091                         if (zone->start >= start + ti->len) {
1092                                 hdr->nr_zones = 0;
1093                                 break;
1094                         }
1095                         zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1096                         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
1097                                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1098                                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1099                                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1100                                         zone->wp = zone->start;
1101                                 else
1102                                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start - part_offset;
1103                         }
1104                         ofst += sizeof(struct blk_zone);
1105                         hdr->nr_zones--;
1106                         nr_rep++;
1107                 }
1108
1109                 if (addr != hdr)
1110                         kunmap_atomic(addr);
1111
1112                 if (!hdr->nr_zones)
1113                         break;
1114         }
1115
1116         if (hdr) {
1117                 hdr->nr_zones = nr_rep;
1118                 kunmap_atomic(hdr);
1119         }
1120
1121         bio_advance(report_bio, report_bio->bi_iter.bi_size);
1122
1123 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1124         bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
1125 #endif
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1128
1129 /*
1130  * Flush current->bio_list when the target map method blocks.
1131  * This fixes deadlocks in snapshot and possibly in other targets.
1132  */
1133 struct dm_offload {
1134         struct blk_plug plug;
1135         struct blk_plug_cb cb;
1136 };
1137
1138 static void flush_current_bio_list(struct blk_plug_cb *cb, bool from_schedule)
1139 {
1140         struct dm_offload *o = container_of(cb, struct dm_offload, cb);
1141         struct bio_list list;
1142         struct bio *bio;
1143         int i;
1144
1145         INIT_LIST_HEAD(&o->cb.list);
1146
1147         if (unlikely(!current->bio_list))
1148                 return;
1149
1150         for (i = 0; i < 2; i++) {
1151                 list = current->bio_list[i];
1152                 bio_list_init(&current->bio_list[i]);
1153
1154                 while ((bio = bio_list_pop(&list))) {
1155                         struct bio_set *bs = bio->bi_pool;
1156                         if (unlikely(!bs) || bs == fs_bio_set ||
1157                             !bs->rescue_workqueue) {
1158                                 bio_list_add(&current->bio_list[i], bio);
1159                                 continue;
1160                         }
1161
1162                         spin_lock(&bs->rescue_lock);
1163                         bio_list_add(&bs->rescue_list, bio);
1164                         queue_work(bs->rescue_workqueue, &bs->rescue_work);
1165                         spin_unlock(&bs->rescue_lock);
1166                 }
1167         }
1168 }
1169
1170 static void dm_offload_start(struct dm_offload *o)
1171 {
1172         blk_start_plug(&o->plug);
1173         o->cb.callback = flush_current_bio_list;
1174         list_add(&o->cb.list, &current->plug->cb_list);
1175 }
1176
1177 static void dm_offload_end(struct dm_offload *o)
1178 {
1179         list_del(&o->cb.list);
1180         blk_finish_plug(&o->plug);
1181 }
1182
1183 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1184 {
1185         int r;
1186         sector_t sector;
1187         struct dm_offload o;
1188         struct bio *clone = &tio->clone;
1189         struct dm_target *ti = tio->ti;
1190
1191         clone->bi_end_io = clone_endio;
1192
1193         /*
1194          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1195          * anything, the target has assumed ownership of
1196          * this io.
1197          */
1198         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1199         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1200
1201         dm_offload_start(&o);
1202         r = ti->type->map(ti, clone);
1203         dm_offload_end(&o);
1204
1205         switch (r) {
1206         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1207                 break;
1208         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1209                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1210                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1211                                       bio_dev(tio->io->bio), sector);
1212                 generic_make_request(clone);
1213                 break;
1214         case DM_MAPIO_KILL:
1215                 dec_pending(tio->io, BLK_STS_IOERR);
1216                 free_tio(tio);
1217                 break;
1218         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1219                 dec_pending(tio->io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1220                 free_tio(tio);
1221                 break;
1222         default:
1223                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1224                 BUG();
1225         }
1226 }
1227
1228 struct clone_info {
1229         struct mapped_device *md;
1230         struct dm_table *map;
1231         struct bio *bio;
1232         struct dm_io *io;
1233         sector_t sector;
1234         unsigned sector_count;
1235 };
1236
1237 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1238 {
1239         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1240         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1245  */
1246 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1247                      sector_t sector, unsigned len)
1248 {
1249         struct bio *clone = &tio->clone;
1250
1251         __bio_clone_fast(clone, bio);
1252
1253         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1254                 int r;
1255
1256                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1257                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1258                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1259                                 dm_device_name(tio->io->md),
1260                                 tio->ti->type->name);
1261                         return -EIO;
1262                 }
1263
1264                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1265                 if (r < 0)
1266                         return r;
1267         }
1268
1269         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_REPORT)
1270                 bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1271         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1272
1273         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1274                 bio_integrity_trim(clone);
1275
1276         return 0;
1277 }
1278
1279 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1280                                       struct dm_target *ti,
1281                                       unsigned target_bio_nr)
1282 {
1283         struct dm_target_io *tio;
1284         struct bio *clone;
1285
1286         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1287         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1288
1289         tio->io = ci->io;
1290         tio->ti = ti;
1291         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1292
1293         return tio;
1294 }
1295
1296 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1297                                        struct dm_target *ti,
1298                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1299 {
1300         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1301         struct bio *clone = &tio->clone;
1302
1303         tio->len_ptr = len;
1304
1305         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1306         if (len)
1307                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1308
1309         __map_bio(tio);
1310 }
1311
1312 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1313                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1314 {
1315         unsigned target_bio_nr;
1316
1317         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1318                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1319 }
1320
1321 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1322 {
1323         unsigned target_nr = 0;
1324         struct dm_target *ti;
1325
1326         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1327         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1328                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1329
1330         return 0;
1331 }
1332
1333 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1334                                      sector_t sector, unsigned *len)
1335 {
1336         struct bio *bio = ci->bio;
1337         struct dm_target_io *tio;
1338         unsigned target_bio_nr;
1339         unsigned num_target_bios = 1;
1340         int r = 0;
1341
1342         /*
1343          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1344          */
1345         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1346                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1347
1348         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1349                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1350                 tio->len_ptr = len;
1351                 r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1352                 if (r < 0) {
1353                         free_tio(tio);
1354                         break;
1355                 }
1356                 __map_bio(tio);
1357         }
1358
1359         return r;
1360 }
1361
1362 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1363
1364 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1365 {
1366         return ti->num_discard_bios;
1367 }
1368
1369 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1370 {
1371         return ti->num_write_same_bios;
1372 }
1373
1374 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1375 {
1376         return ti->num_write_zeroes_bios;
1377 }
1378
1379 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1380
1381 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1382 {
1383         return ti->split_discard_bios;
1384 }
1385
1386 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1387                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1388                                        is_split_required_fn is_split_required)
1389 {
1390         struct dm_target *ti;
1391         unsigned len;
1392         unsigned num_bios;
1393
1394         do {
1395                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1396                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1397                         return -EIO;
1398
1399                 /*
1400                  * Even though the device advertised support for this type of
1401                  * request, that does not mean every target supports it, and
1402                  * reconfiguration might also have changed that since the
1403                  * check was performed.
1404                  */
1405                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1406                 if (!num_bios)
1407                         return -EOPNOTSUPP;
1408
1409                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1410                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1411                 else
1412                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1413
1414                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1415
1416                 ci->sector += len;
1417         } while (ci->sector_count -= len);
1418
1419         return 0;
1420 }
1421
1422 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1423 {
1424         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1425                                            is_split_required_for_discard);
1426 }
1427
1428 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1429 {
1430         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1431 }
1432
1433 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci)
1434 {
1435         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1440  */
1441 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1442 {
1443         struct bio *bio = ci->bio;
1444         struct dm_target *ti;
1445         unsigned len;
1446         int r;
1447
1448         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD))
1449                 return __send_discard(ci);
1450         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1451                 return __send_write_same(ci);
1452         else if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES))
1453                 return __send_write_zeroes(ci);
1454
1455         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1456         if (!dm_target_is_valid(ti))
1457                 return -EIO;
1458
1459         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_REPORT)
1460                 len = ci->sector_count;
1461         else
1462                 len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti),
1463                             ci->sector_count);
1464
1465         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1466         if (r < 0)
1467                 return r;
1468
1469         ci->sector += len;
1470         ci->sector_count -= len;
1471
1472         return 0;
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1477  */
1478 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1479                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1480 {
1481         struct clone_info ci;
1482         int error = 0;
1483
1484         if (unlikely(!map)) {
1485                 bio_io_error(bio);
1486                 return;
1487         }
1488
1489         ci.map = map;
1490         ci.md = md;
1491         ci.io = alloc_io(md);
1492         ci.io->status = 0;
1493         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1494         ci.io->bio = bio;
1495         ci.io->md = md;
1496         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1497         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1498
1499         start_io_acct(ci.io);
1500
1501         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1502                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1503                 ci.sector_count = 0;
1504                 error = __send_empty_flush(&ci);
1505                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1506         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1507                 ci.bio = bio;
1508                 ci.sector_count = 0;
1509                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1510         } else {
1511                 ci.bio = bio;
1512                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1513                 while (ci.sector_count && !error)
1514                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1515         }
1516
1517         /* drop the extra reference count */
1518         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1519 }
1520 /*-----------------------------------------------------------------
1521  * CRUD END
1522  *---------------------------------------------------------------*/
1523
1524 /*
1525  * The request function that just remaps the bio built up by
1526  * dm_merge_bvec.
1527  */
1528 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1529 {
1530         int rw = bio_data_dir(bio);
1531         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1532         int srcu_idx;
1533         struct dm_table *map;
1534
1535         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1536
1537         generic_start_io_acct(q, rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1538
1539         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1540         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1541                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1542
1543                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1544                         queue_io(md, bio);
1545                 else
1546                         bio_io_error(bio);
1547                 return BLK_QC_T_NONE;
1548         }
1549
1550         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1551         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1552         return BLK_QC_T_NONE;
1553 }
1554
1555 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1556 {
1557         int r = bdi_bits;
1558         struct mapped_device *md = congested_data;
1559         struct dm_table *map;
1560
1561         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1562                 if (dm_request_based(md)) {
1563                         /*
1564                          * With request-based DM we only need to check the
1565                          * top-level queue for congestion.
1566                          */
1567                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1568                 } else {
1569                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1570                         if (map)
1571                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1572                         dm_put_live_table_fast(md);
1573                 }
1574         }
1575
1576         return r;
1577 }
1578
1579 /*-----------------------------------------------------------------
1580  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1581  *---------------------------------------------------------------*/
1582 static void free_minor(int minor)
1583 {
1584         spin_lock(&_minor_lock);
1585         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1586         spin_unlock(&_minor_lock);
1587 }
1588
1589 /*
1590  * See if the device with a specific minor # is free.
1591  */
1592 static int specific_minor(int minor)
1593 {
1594         int r;
1595
1596         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1597                 return -EINVAL;
1598
1599         idr_preload(GFP_KERNEL);
1600         spin_lock(&_minor_lock);
1601
1602         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1603
1604         spin_unlock(&_minor_lock);
1605         idr_preload_end();
1606         if (r < 0)
1607                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1608         return 0;
1609 }
1610
1611 static int next_free_minor(int *minor)
1612 {
1613         int r;
1614
1615         idr_preload(GFP_KERNEL);
1616         spin_lock(&_minor_lock);
1617
1618         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1619
1620         spin_unlock(&_minor_lock);
1621         idr_preload_end();
1622         if (r < 0)
1623                 return r;
1624         *minor = r;
1625         return 0;
1626 }
1627
1628 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1629 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1630
1631 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1632
1633 void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
1634 {
1635         /*
1636          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
1637          * devices.  The type of this dm device may not have been decided yet.
1638          * The type is decided at the first table loading time.
1639          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
1640          * for request stacking support until then.
1641          *
1642          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
1643          */
1644         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
1645
1646         /*
1647          * Initialize data that will only be used by a non-blk-mq DM queue
1648          * - must do so here (in alloc_dev callchain) before queue is used
1649          */
1650         md->queue->queuedata = md;
1651 }
1652
1653 void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1654 {
1655         md->use_blk_mq = false;
1656         dm_init_md_queue(md);
1657
1658         /*
1659          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1660          */
1661         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1662         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1663 }
1664
1665 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1666 {
1667         if (md->wq)
1668                 destroy_workqueue(md->wq);
1669         if (md->kworker_task)
1670                 kthread_stop(md->kworker_task);
1671         mempool_destroy(md->io_pool);
1672         if (md->bs)
1673                 bioset_free(md->bs);
1674
1675         if (md->dax_dev) {
1676                 kill_dax(md->dax_dev);
1677                 put_dax(md->dax_dev);
1678                 md->dax_dev = NULL;
1679         }
1680
1681         if (md->disk) {
1682                 spin_lock(&_minor_lock);
1683                 md->disk->private_data = NULL;
1684                 spin_unlock(&_minor_lock);
1685                 del_gendisk(md->disk);
1686                 put_disk(md->disk);
1687         }
1688
1689         if (md->queue)
1690                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1691
1692         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1693
1694         if (md->bdev) {
1695                 bdput(md->bdev);
1696                 md->bdev = NULL;
1697         }
1698
1699         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1700 }
1701
1702 /*
1703  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1704  */
1705 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1706 {
1707         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1708         struct dax_device *dax_dev;
1709         struct mapped_device *md;
1710         void *old_md;
1711
1712         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1713         if (!md) {
1714                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1715                 return NULL;
1716         }
1717
1718         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1719                 goto bad_module_get;
1720
1721         /* get a minor number for the dev */
1722         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1723                 r = next_free_minor(&minor);
1724         else
1725                 r = specific_minor(minor);
1726         if (r < 0)
1727                 goto bad_minor;
1728
1729         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1730         if (r < 0)
1731                 goto bad_io_barrier;
1732
1733         md->numa_node_id = numa_node_id;
1734         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1735         md->init_tio_pdu = false;
1736         md->type = DM_TYPE_NONE;
1737         mutex_init(&md->suspend_lock);
1738         mutex_init(&md->type_lock);
1739         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1740         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1741         atomic_set(&md->holders, 1);
1742         atomic_set(&md->open_count, 0);
1743         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1744         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1745         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1746         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1747         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1748
1749         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1750         if (!md->queue)
1751                 goto bad;
1752
1753         dm_init_md_queue(md);
1754         /*
1755          * default to bio-based required ->make_request_fn until DM
1756          * table is loaded and md->type established. If request-based
1757          * table is loaded: blk-mq will override accordingly.
1758          */
1759         blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
1760
1761         md->disk = alloc_disk_node(1, numa_node_id);
1762         if (!md->disk)
1763                 goto bad;
1764
1765         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1766         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1767         init_waitqueue_head(&md->wait);
1768         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1769         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1770         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1771         md->kworker_task = NULL;
1772
1773         md->disk->major = _major;
1774         md->disk->first_minor = minor;
1775         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1776         md->disk->queue = md->queue;
1777         md->disk->private_data = md;
1778         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1779
1780         dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1781         if (!dax_dev)
1782                 goto bad;
1783         md->dax_dev = dax_dev;
1784
1785         add_disk(md->disk);
1786         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1787
1788         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1789         if (!md->wq)
1790                 goto bad;
1791
1792         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1793         if (!md->bdev)
1794                 goto bad;
1795
1796         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1797         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1798         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1799
1800         dm_stats_init(&md->stats);
1801
1802         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1803         spin_lock(&_minor_lock);
1804         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1805         spin_unlock(&_minor_lock);
1806
1807         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1808
1809         return md;
1810
1811 bad:
1812         cleanup_mapped_device(md);
1813 bad_io_barrier:
1814         free_minor(minor);
1815 bad_minor:
1816         module_put(THIS_MODULE);
1817 bad_module_get:
1818         kvfree(md);
1819         return NULL;
1820 }
1821
1822 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1823
1824 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1825 {
1826         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1827
1828         unlock_fs(md);
1829
1830         cleanup_mapped_device(md);
1831
1832         free_table_devices(&md->table_devices);
1833         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1834         free_minor(minor);
1835
1836         module_put(THIS_MODULE);
1837         kvfree(md);
1838 }
1839
1840 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1841 {
1842         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1843
1844         if (md->bs) {
1845                 /* The md already has necessary mempools. */
1846                 if (dm_table_bio_based(t)) {
1847                         /*
1848                          * Reload bioset because front_pad may have changed
1849                          * because a different table was loaded.
1850                          */
1851                         bioset_free(md->bs);
1852                         md->bs = p->bs;
1853                         p->bs = NULL;
1854                 }
1855                 /*
1856                  * There's no need to reload with request-based dm
1857                  * because the size of front_pad doesn't change.
1858                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1859                  * prep-ed requests in the queue may refer
1860                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1861                  * through the queue to unprep.
1862                  */
1863                 goto out;
1864         }
1865
1866         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->bs);
1867
1868         md->io_pool = p->io_pool;
1869         p->io_pool = NULL;
1870         md->bs = p->bs;
1871         p->bs = NULL;
1872
1873 out:
1874         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1875         dm_table_free_md_mempools(t);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Bind a table to the device.
1880  */
1881 static void event_callback(void *context)
1882 {
1883         unsigned long flags;
1884         LIST_HEAD(uevents);
1885         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1886
1887         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1888         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1889         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1890
1891         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1892
1893         atomic_inc(&md->event_nr);
1894         wake_up(&md->eventq);
1895         dm_issue_global_event();
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
1900  */
1901 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
1902 {
1903         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1904
1905         set_capacity(md->disk, size);
1906
1907         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Returns old map, which caller must destroy.
1912  */
1913 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1914                                struct queue_limits *limits)
1915 {
1916         struct dm_table *old_map;
1917         struct request_queue *q = md->queue;
1918         sector_t size;
1919
1920         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1921
1922         size = dm_table_get_size(t);
1923
1924         /*
1925          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1926          */
1927         if (size != dm_get_size(md))
1928                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1929
1930         __set_size(md, size);
1931
1932         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1933
1934         /*
1935          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1936          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1937          * I/O mapping before resume.
1938          * This must be done before setting the queue restrictions,
1939          * because request-based dm may be run just after the setting.
1940          */
1941         if (dm_table_request_based(t)) {
1942                 dm_stop_queue(q);
1943                 /*
1944                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
1945                  * immutable singletons and establish md->immutable_target
1946                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq
1947                  */
1948                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
1949         }
1950
1951         __bind_mempools(md, t);
1952
1953         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
1954         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
1955         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
1956
1957         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
1958         if (old_map)
1959                 dm_sync_table(md);
1960
1961         return old_map;
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Returns unbound table for the caller to free.
1966  */
1967 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
1968 {
1969         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
1970
1971         if (!map)
1972                 return NULL;
1973
1974         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
1975         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
1976         dm_sync_table(md);
1977
1978         return map;
1979 }
1980
1981 /*
1982  * Constructor for a new device.
1983  */
1984 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
1985 {
1986         struct mapped_device *md;
1987
1988         md = alloc_dev(minor);
1989         if (!md)
1990                 return -ENXIO;
1991
1992         dm_sysfs_init(md);
1993
1994         *result = md;
1995         return 0;
1996 }
1997
1998 /*
1999  * Functions to manage md->type.
2000  * All are required to hold md->type_lock.
2001  */
2002 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2003 {
2004         mutex_lock(&md->type_lock);
2005 }
2006
2007 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2008 {
2009         mutex_unlock(&md->type_lock);
2010 }
2011
2012 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2013 {
2014         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2015         md->type = type;
2016 }
2017
2018 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2019 {
2020         return md->type;
2021 }
2022
2023 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2024 {
2025         return md->immutable_target_type;
2026 }
2027
2028 /*
2029  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2030  * count on 'md'.
2031  */
2032 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2033 {
2034         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2035         return &md->queue->limits;
2036 }
2037 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2038
2039 /*
2040  * Setup the DM device's queue based on md's type
2041  */
2042 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2043 {
2044         int r;
2045         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2046
2047         switch (type) {
2048         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2049                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2050                 if (r) {
2051                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2052                         return r;
2053                 }
2054                 break;
2055         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2056                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2057                 if (r) {
2058                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2059                         return r;
2060                 }
2061                 break;
2062         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2063         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2064                 dm_init_normal_md_queue(md);
2065                 /*
2066                  * DM handles splitting bios as needed.  Free the bio_split bioset
2067                  * since it won't be used (saves 1 process per bio-based DM device).
2068                  */
2069                 bioset_free(md->queue->bio_split);
2070                 md->queue->bio_split = NULL;
2071                 break;
2072         case DM_TYPE_NONE:
2073                 WARN_ON_ONCE(true);
2074                 break;
2075         }
2076
2077         return 0;
2078 }
2079
2080 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2081 {
2082         struct mapped_device *md;
2083         unsigned minor = MINOR(dev);
2084
2085         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2086                 return NULL;
2087
2088         spin_lock(&_minor_lock);
2089
2090         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2091         if (md) {
2092                 if ((md == MINOR_ALLOCED ||
2093                      (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2094                      dm_deleting_md(md) ||
2095                      test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2096                         md = NULL;
2097                         goto out;
2098                 }
2099                 dm_get(md);
2100         }
2101
2102 out:
2103         spin_unlock(&_minor_lock);
2104
2105         return md;
2106 }
2107 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2108
2109 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2110 {
2111         return md->interface_ptr;
2112 }
2113
2114 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2115 {
2116         md->interface_ptr = ptr;
2117 }
2118
2119 void dm_get(struct mapped_device *md)
2120 {
2121         atomic_inc(&md->holders);
2122         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2123 }
2124
2125 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2126 {
2127         spin_lock(&_minor_lock);
2128         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2129                 spin_unlock(&_minor_lock);
2130                 return -EBUSY;
2131         }
2132         dm_get(md);
2133         spin_unlock(&_minor_lock);
2134         return 0;
2135 }
2136 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2137
2138 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2139 {
2140         return md->name;
2141 }
2142 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2143
2144 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2145 {
2146         struct request_queue *q = dm_get_md_queue(md);
2147         struct dm_table *map;
2148         int srcu_idx;
2149
2150         might_sleep();
2151
2152         spin_lock(&_minor_lock);
2153         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2154         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2155         spin_unlock(&_minor_lock);
2156
2157         blk_set_queue_dying(q);
2158
2159         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2160                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2161
2162         /*
2163          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2164          * do not race with internal suspend.
2165          */
2166         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2167         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2168         if (!dm_suspended_md(md)) {
2169                 dm_table_presuspend_targets(map);
2170                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2171         }
2172         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2173         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2174         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2175
2176         /*
2177          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2178          * for example.  Wait for all references to disappear.
2179          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2180          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2181          */
2182         if (wait)
2183                 while (atomic_read(&md->holders))
2184                         msleep(1);
2185         else if (atomic_read(&md->holders))
2186                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2187                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2188
2189         dm_sysfs_exit(md);
2190         dm_table_destroy(__unbind(md));
2191         free_dev(md);
2192 }
2193
2194 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2195 {
2196         __dm_destroy(md, true);
2197 }
2198
2199 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2200 {
2201         __dm_destroy(md, false);
2202 }
2203
2204 void dm_put(struct mapped_device *md)
2205 {
2206         atomic_dec(&md->holders);
2207 }
2208 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2209
2210 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2211 {
2212         int r = 0;
2213         DEFINE_WAIT(wait);
2214
2215         while (1) {
2216                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2217
2218                 if (!md_in_flight(md))
2219                         break;
2220
2221                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2222                         r = -EINTR;
2223                         break;
2224                 }
2225
2226                 io_schedule();
2227         }
2228         finish_wait(&md->wait, &wait);
2229
2230         return r;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Process the deferred bios
2235  */
2236 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2237 {
2238         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2239                                                 work);
2240         struct bio *c;
2241         int srcu_idx;
2242         struct dm_table *map;
2243
2244         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2245
2246         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2247                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2248                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2249                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2250
2251                 if (!c)
2252                         break;
2253
2254                 if (dm_request_based(md))
2255                         generic_make_request(c);
2256                 else
2257                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2258         }
2259
2260         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2261 }
2262
2263 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2264 {
2265         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2266         smp_mb__after_atomic();
2267         queue_work(md->wq, &md->work);
2268 }
2269
2270 /*
2271  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2272  */
2273 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2274 {
2275         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2276         struct queue_limits limits;
2277         int r;
2278
2279         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2280
2281         /* device must be suspended */
2282         if (!dm_suspended_md(md))
2283                 goto out;
2284
2285         /*
2286          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2287          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2288          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2289          * reappear.
2290          */
2291         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2292                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2293                 if (live_map)
2294                         limits = md->queue->limits;
2295                 dm_put_live_table_fast(md);
2296         }
2297
2298         if (!live_map) {
2299                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2300                 if (r) {
2301                         map = ERR_PTR(r);
2302                         goto out;
2303                 }
2304         }
2305
2306         map = __bind(md, table, &limits);
2307         dm_issue_global_event();
2308
2309 out:
2310         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2311         return map;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2316  * device.
2317  */
2318 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2319 {
2320         int r;
2321
2322         WARN_ON(md->frozen_sb);
2323
2324         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2325         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2326                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2327                 md->frozen_sb = NULL;
2328                 return r;
2329         }
2330
2331         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2332
2333         return 0;
2334 }
2335
2336 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2337 {
2338         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2339                 return;
2340
2341         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2342         md->frozen_sb = NULL;
2343         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2344 }
2345
2346 /*
2347  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2348  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2349  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2350  *
2351  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2352  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2353  * are being added to md->deferred list.
2354  */
2355 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2356                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2357                         int dmf_suspended_flag)
2358 {
2359         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2360         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2361         int r;
2362
2363         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2364
2365         /*
2366          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2367          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2368          */
2369         if (noflush)
2370                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2371         else
2372                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2373
2374         /*
2375          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2376          * provide the .presuspend_undo hook.
2377          */
2378         dm_table_presuspend_targets(map);
2379
2380         /*
2381          * Flush I/O to the device.
2382          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2383          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2384          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2385          */
2386         if (!noflush && do_lockfs) {
2387                 r = lock_fs(md);
2388                 if (r) {
2389                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2390                         return r;
2391                 }
2392         }
2393
2394         /*
2395          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2396          * to target drivers i.e. no one may be executing
2397          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2398          * dm_wq_work.
2399          *
2400          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2401          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2402          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2403          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2404          * flush_workqueue(md->wq).
2405          */
2406         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2407         if (map)
2408                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2409
2410         /*
2411          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2412          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2413          */
2414         if (dm_request_based(md)) {
2415                 dm_stop_queue(md->queue);
2416                 if (md->kworker_task)
2417                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2418         }
2419
2420         flush_workqueue(md->wq);
2421
2422         /*
2423          * At this point no more requests are entering target request routines.
2424          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2425          * to finish.
2426          */
2427         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2428         if (!r)
2429                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2430
2431         if (noflush)
2432                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2433         if (map)
2434                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2435
2436         /* were we interrupted ? */
2437         if (r < 0) {
2438                 dm_queue_flush(md);
2439
2440                 if (dm_request_based(md))
2441                         dm_start_queue(md->queue);
2442
2443                 unlock_fs(md);
2444                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2445                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2446         }
2447
2448         return r;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2453  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2454  * the background.  Before the table can be swapped with
2455  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2456  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2457  */
2458 /*
2459  * Suspend mechanism in request-based dm.
2460  *
2461  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2462  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2463  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2464  *
2465  * To abort suspend, start the request_queue.
2466  */
2467 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2468 {
2469         struct dm_table *map = NULL;
2470         int r = 0;
2471
2472 retry:
2473         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2474
2475         if (dm_suspended_md(md)) {
2476                 r = -EINVAL;
2477                 goto out_unlock;
2478         }
2479
2480         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2481                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2482                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2483                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2484                 if (r)
2485                         return r;
2486                 goto retry;
2487         }
2488
2489         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2490
2491         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2492         if (r)
2493                 goto out_unlock;
2494
2495         dm_table_postsuspend_targets(map);
2496
2497 out_unlock:
2498         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2499         return r;
2500 }
2501
2502 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2503 {
2504         if (map) {
2505                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2506                 if (r)
2507                         return r;
2508         }
2509
2510         dm_queue_flush(md);
2511
2512         /*
2513          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2514          * so that mapping of targets can work correctly.
2515          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2516          */
2517         if (dm_request_based(md))
2518                 dm_start_queue(md->queue);
2519
2520         unlock_fs(md);
2521
2522         return 0;
2523 }
2524
2525 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2526 {
2527         int r;
2528         struct dm_table *map = NULL;
2529
2530 retry:
2531         r = -EINVAL;
2532         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2533
2534         if (!dm_suspended_md(md))
2535                 goto out;
2536
2537         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2538                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2539                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2540                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2541                 if (r)
2542                         return r;
2543                 goto retry;
2544         }
2545
2546         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2547         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2548                 goto out;
2549
2550         r = __dm_resume(md, map);
2551         if (r)
2552                 goto out;
2553
2554         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2555 out:
2556         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2557
2558         return r;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2563  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2564  * It may be used only from the kernel.
2565  */
2566
2567 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2568 {
2569         struct dm_table *map = NULL;
2570
2571         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2572
2573         if (md->internal_suspend_count++)
2574                 return; /* nested internal suspend */
2575
2576         if (dm_suspended_md(md)) {
2577                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2578                 return; /* nest suspend */
2579         }
2580
2581         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2582
2583         /*
2584          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2585          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2586          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2587          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2588          */
2589         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2590                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2591
2592         dm_table_postsuspend_targets(map);
2593 }
2594
2595 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2596 {
2597         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2598
2599         if (--md->internal_suspend_count)
2600                 return; /* resume from nested internal suspend */
2601
2602         if (dm_suspended_md(md))
2603                 goto done; /* resume from nested suspend */
2604
2605         /*
2606          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2607          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2608          */
2609         (void) __dm_resume(md, NULL);
2610
2611 done:
2612         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2613         smp_mb__after_atomic();
2614         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2615 }
2616
2617 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2618 {
2619         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2620         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2621         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2622 }
2623 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2624
2625 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2626 {
2627         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2628         __dm_internal_resume(md);
2629         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2630 }
2631 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2632
2633 /*
2634  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2635  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2636  */
2637
2638 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2639 {
2640         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2641         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2642                 return;
2643
2644         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2645         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2646         flush_workqueue(md->wq);
2647         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2648 }
2649 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2650
2651 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2652 {
2653         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2654                 goto done;
2655
2656         dm_queue_flush(md);
2657
2658 done:
2659         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2660 }
2661 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2662
2663 /*-----------------------------------------------------------------
2664  * Event notification.
2665  *---------------------------------------------------------------*/
2666 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2667                        unsigned cookie)
2668 {
2669         int r;
2670         unsigned noio_flag;
2671         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2672         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2673
2674         noio_flag = memalloc_noio_save();
2675
2676         if (!cookie)
2677                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2678         else {
2679                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2680                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2681                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2682                                        action, envp);
2683         }
2684
2685         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2686
2687         return r;
2688 }
2689
2690 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2691 {
2692         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2693 }
2694
2695 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2696 {
2697         return atomic_read(&md->event_nr);
2698 }
2699
2700 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2701 {
2702         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2703                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2704 }
2705
2706 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2707 {
2708         unsigned long flags;
2709
2710         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2711         list_add(elist, &md->uevent_list);
2712         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2713 }
2714
2715 /*
2716  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2717  * count on 'md'.
2718  */
2719 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2720 {
2721         return md->disk;
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2724
2725 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2726 {
2727         return &md->kobj_holder.kobj;
2728 }
2729
2730 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2731 {
2732         struct mapped_device *md;
2733
2734         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2735
2736         spin_lock(&_minor_lock);
2737         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2738                 md = NULL;
2739                 goto out;
2740         }
2741         dm_get(md);
2742 out:
2743         spin_unlock(&_minor_lock);
2744
2745         return md;
2746 }
2747
2748 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2749 {
2750         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2751 }
2752
2753 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2754 {
2755         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2756 }
2757
2758 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2759 {
2760         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2761 }
2762
2763 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2764 {
2765         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2766 }
2767 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2768
2769 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2770 {
2771         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2772 }
2773 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2774
2775 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2776                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size)
2777 {
2778         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2779         unsigned int pool_size = 0;
2780         unsigned int front_pad;
2781
2782         if (!pools)
2783                 return NULL;
2784
2785         switch (type) {
2786         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2787         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2788                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
2789                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2790
2791                 pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _io_cache);
2792                 if (!pools->io_pool)
2793                         goto out;
2794                 break;
2795         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2796         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2797                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
2798                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2799                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2800                 break;
2801         default:
2802                 BUG();
2803         }
2804
2805         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad, BIOSET_NEED_RESCUER);
2806         if (!pools->bs)
2807                 goto out;
2808
2809         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2810                 goto out;
2811
2812         return pools;
2813
2814 out:
2815         dm_free_md_mempools(pools);
2816
2817         return NULL;
2818 }
2819
2820 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2821 {
2822         if (!pools)
2823                 return;
2824
2825         mempool_destroy(pools->io_pool);
2826
2827         if (pools->bs)
2828                 bioset_free(pools->bs);
2829
2830         kfree(pools);
2831 }
2832
2833 struct dm_pr {
2834         u64     old_key;
2835         u64     new_key;
2836         u32     flags;
2837         bool    fail_early;
2838 };
2839
2840 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2841                       void *data)
2842 {
2843         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2844         struct dm_table *table;
2845         struct dm_target *ti;
2846         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2847
2848         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2849         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2850                 goto out;
2851
2852         /* We only support devices that have a single target */
2853         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2854                 goto out;
2855         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2856
2857         ret = -EINVAL;
2858         if (!ti->type->iterate_devices)
2859                 goto out;
2860
2861         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2862 out:
2863         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2864         return ret;
2865 }
2866
2867 /*
2868  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2869  */
2870 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2871                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2872 {
2873         struct dm_pr *pr = data;
2874         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2875
2876         if (!ops || !ops->pr_register)
2877                 return -EOPNOTSUPP;
2878         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2879 }
2880
2881 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2882                           u32 flags)
2883 {
2884         struct dm_pr pr = {
2885                 .old_key        = old_key,
2886                 .new_key        = new_key,
2887                 .flags          = flags,
2888                 .fail_early     = true,
2889         };
2890         int ret;
2891
2892         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2893         if (ret && new_key) {
2894                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
2895                 pr.old_key = new_key;
2896                 pr.new_key = 0;
2897                 pr.flags = 0;
2898                 pr.fail_early = false;
2899                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2900         }
2901
2902         return ret;
2903 }
2904
2905 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
2906                          u32 flags)
2907 {
2908         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2909         const struct pr_ops *ops;
2910         fmode_t mode;
2911         int r;
2912
2913         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2914         if (r < 0)
2915                 return r;
2916
2917         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2918         if (ops && ops->pr_reserve)
2919                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
2920         else
2921                 r = -EOPNOTSUPP;
2922
2923         bdput(bdev);
2924         return r;
2925 }
2926
2927 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
2928 {
2929         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2930         const struct pr_ops *ops;
2931         fmode_t mode;
2932         int r;
2933
2934         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2935         if (r < 0)
2936                 return r;
2937
2938         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2939         if (ops && ops->pr_release)
2940                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
2941         else
2942                 r = -EOPNOTSUPP;
2943
2944         bdput(bdev);
2945         return r;
2946 }
2947
2948 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2949                          enum pr_type type, bool abort)
2950 {
2951         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2952         const struct pr_ops *ops;
2953         fmode_t mode;
2954         int r;
2955
2956         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2957         if (r < 0)
2958                 return r;
2959
2960         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2961         if (ops && ops->pr_preempt)
2962                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
2963         else
2964                 r = -EOPNOTSUPP;
2965
2966         bdput(bdev);
2967         return r;
2968 }
2969
2970 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
2971 {
2972         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2973         const struct pr_ops *ops;
2974         fmode_t mode;
2975         int r;
2976
2977         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
2978         if (r < 0)
2979                 return r;
2980
2981         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2982         if (ops && ops->pr_clear)
2983                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
2984         else
2985                 r = -EOPNOTSUPP;
2986
2987         bdput(bdev);
2988         return r;
2989 }
2990
2991 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
2992         .pr_register    = dm_pr_register,
2993         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
2994         .pr_release     = dm_pr_release,
2995         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
2996         .pr_clear       = dm_pr_clear,
2997 };
2998
2999 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3000         .open = dm_blk_open,
3001         .release = dm_blk_close,
3002         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3003         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3004         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3005         .owner = THIS_MODULE
3006 };
3007
3008 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3009         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3010         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3011 };
3012
3013 /*
3014  * module hooks
3015  */
3016 module_init(dm_init);
3017 module_exit(dm_exit);
3018
3019 module_param(major, uint, 0);
3020 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3021
3022 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3023 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3024
3025 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3026 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3027
3028 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3029 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3030 MODULE_LICENSE("GPL");