GNU Linux-libre 5.19-rc6-gnu
[releases.git] / 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 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
77
78 /*
79  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
80  */
81 struct clone_info {
82         struct dm_table *map;
83         struct bio *bio;
84         struct dm_io *io;
85         sector_t sector;
86         unsigned sector_count;
87         bool is_abnormal_io:1;
88         bool submit_as_polled:1;
89 };
90
91 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
92 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
93         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
94
95 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
96 {
97         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
98 }
99
100 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
101 {
102         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
103                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
104         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
107
108 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
111         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
112                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
113         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
114         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
117
118 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
119 {
120         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
123
124 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
125
126 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
127 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
128
129 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
130 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
131 static int get_swap_bios(void)
132 {
133         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
134         if (unlikely(latch <= 0))
135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
136         return latch;
137 }
138
139 struct table_device {
140         struct list_head list;
141         refcount_t count;
142         struct dm_dev dm_dev;
143 };
144
145 /*
146  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
147  */
148 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
149 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
150
151 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
152 {
153         int param = READ_ONCE(*module_param);
154         int modified_param = 0;
155         bool modified = true;
156
157         if (param < min)
158                 modified_param = min;
159         else if (param > max)
160                 modified_param = max;
161         else
162                 modified = false;
163
164         if (modified) {
165                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
166                 param = modified_param;
167         }
168
169         return param;
170 }
171
172 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
173                                unsigned def, unsigned max)
174 {
175         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
176         unsigned modified_param = 0;
177
178         if (!param)
179                 modified_param = def;
180         else if (param > max)
181                 modified_param = max;
182
183         if (modified_param) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
192 {
193         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
194                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
197
198 static unsigned dm_get_numa_node(void)
199 {
200         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
201                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
202 }
203
204 static int __init local_init(void)
205 {
206         int r;
207
208         r = dm_uevent_init();
209         if (r)
210                 return r;
211
212         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
213         if (!deferred_remove_workqueue) {
214                 r = -ENOMEM;
215                 goto out_uevent_exit;
216         }
217
218         _major = major;
219         r = register_blkdev(_major, _name);
220         if (r < 0)
221                 goto out_free_workqueue;
222
223         if (!_major)
224                 _major = r;
225
226         return 0;
227
228 out_free_workqueue:
229         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
230 out_uevent_exit:
231         dm_uevent_exit();
232
233         return r;
234 }
235
236 static void local_exit(void)
237 {
238         flush_scheduled_work();
239         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
240
241         unregister_blkdev(_major, _name);
242         dm_uevent_exit();
243
244         _major = 0;
245
246         DMINFO("cleaned up");
247 }
248
249 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
250         local_init,
251         dm_target_init,
252         dm_linear_init,
253         dm_stripe_init,
254         dm_io_init,
255         dm_kcopyd_init,
256         dm_interface_init,
257         dm_statistics_init,
258 };
259
260 static void (*_exits[])(void) = {
261         local_exit,
262         dm_target_exit,
263         dm_linear_exit,
264         dm_stripe_exit,
265         dm_io_exit,
266         dm_kcopyd_exit,
267         dm_interface_exit,
268         dm_statistics_exit,
269 };
270
271 static int __init dm_init(void)
272 {
273         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
274         int r, i;
275
276 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
277         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
278                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
279 #endif
280
281         for (i = 0; i < count; i++) {
282                 r = _inits[i]();
283                 if (r)
284                         goto bad;
285         }
286
287         return 0;
288 bad:
289         while (i--)
290                 _exits[i]();
291
292         return r;
293 }
294
295 static void __exit dm_exit(void)
296 {
297         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
298
299         while (i--)
300                 _exits[i]();
301
302         /*
303          * Should be empty by this point.
304          */
305         idr_destroy(&_minor_idr);
306 }
307
308 /*
309  * Block device functions
310  */
311 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
312 {
313         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
314 }
315
316 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
317 {
318         struct mapped_device *md;
319
320         spin_lock(&_minor_lock);
321
322         md = bdev->bd_disk->private_data;
323         if (!md)
324                 goto out;
325
326         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
327             dm_deleting_md(md)) {
328                 md = NULL;
329                 goto out;
330         }
331
332         dm_get(md);
333         atomic_inc(&md->open_count);
334 out:
335         spin_unlock(&_minor_lock);
336
337         return md ? 0 : -ENXIO;
338 }
339
340 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
341 {
342         struct mapped_device *md;
343
344         spin_lock(&_minor_lock);
345
346         md = disk->private_data;
347         if (WARN_ON(!md))
348                 goto out;
349
350         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
351             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
352                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
353
354         dm_put(md);
355 out:
356         spin_unlock(&_minor_lock);
357 }
358
359 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
360 {
361         return atomic_read(&md->open_count);
362 }
363
364 /*
365  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
366  */
367 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
368 {
369         int r = 0;
370
371         spin_lock(&_minor_lock);
372
373         if (dm_open_count(md)) {
374                 r = -EBUSY;
375                 if (mark_deferred)
376                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
377         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
378                 r = -EEXIST;
379         else
380                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
381
382         spin_unlock(&_minor_lock);
383
384         return r;
385 }
386
387 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
388 {
389         int r = 0;
390
391         spin_lock(&_minor_lock);
392
393         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
394                 r = -EBUSY;
395         else
396                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
397
398         spin_unlock(&_minor_lock);
399
400         return r;
401 }
402
403 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
404 {
405         dm_deferred_remove();
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_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
416                             struct block_device **bdev)
417 {
418         struct dm_target *tgt;
419         struct dm_table *map;
420         int r;
421
422 retry:
423         r = -ENOTTY;
424         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
425         if (!map || !dm_table_get_size(map))
426                 return r;
427
428         /* We only support devices that have a single target */
429         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
430                 return r;
431
432         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
433         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
434                 return r;
435
436         if (dm_suspended_md(md))
437                 return -EAGAIN;
438
439         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
440         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
441                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
442                 msleep(10);
443                 goto retry;
444         }
445
446         return r;
447 }
448
449 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
450 {
451         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
452 }
453
454 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
455                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
456 {
457         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
458         int r, srcu_idx;
459
460         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
461         if (r < 0)
462                 goto out;
463
464         if (r > 0) {
465                 /*
466                  * Target determined this ioctl is being issued against a
467                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
468                  */
469                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
470                         DMDEBUG_LIMIT(
471         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
472                                 current->comm, cmd);
473                         r = -ENOIOCTLCMD;
474                         goto out;
475                 }
476         }
477
478         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
479                 r = -ENOTTY;
480         else
481                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
482 out:
483         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
484         return r;
485 }
486
487 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
488 {
489         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
492
493 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
494 {
495         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
496 }
497
498 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
499 {
500         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
501         unsigned long start_time = io->start_time;
502         struct mapped_device *md = io->md;
503         struct bio *bio = io->orig_bio;
504         unsigned int sectors;
505
506         /*
507          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
508          * submitted (and accounted) after this flush completes.
509          */
510         if (bio_is_flush_with_data(bio))
511                 sectors = 0;
512         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
513                 sectors = bio_sectors(bio);
514         else
515                 sectors = io->sectors;
516
517         if (!end)
518                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
519                                    start_time);
520         else
521                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
522
523         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
524             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
525                 sector_t sector;
526
527                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
528                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
529                 else
530                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
531
532                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
533                                     sector, sectors,
534                                     end, start_time, stats_aux);
535         }
536 }
537
538 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
539 {
540         dm_io_acct(io, false);
541 }
542
543 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
544 {
545         /*
546          * Ensure IO accounting is only ever started once.
547          */
548         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
549                 return;
550
551         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
552         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
553                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
554         } else {
555                 unsigned long flags;
556                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
557                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
558                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
559                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
560                         return;
561                 }
562                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
563                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
564         }
565
566         __dm_start_io_acct(io);
567 }
568
569 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
570 {
571         dm_io_acct(io, true);
572 }
573
574 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
575 {
576         struct dm_io *io;
577         struct dm_target_io *tio;
578         struct bio *clone;
579
580         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->mempools->io_bs);
581         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
582         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
583
584         tio = clone_to_tio(clone);
585         tio->flags = 0;
586         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
587         tio->io = NULL;
588
589         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
590         io->magic = DM_IO_MAGIC;
591         io->status = BLK_STS_OK;
592
593         /* one ref is for submission, the other is for completion */
594         atomic_set(&io->io_count, 2);
595         this_cpu_inc(*md->pending_io);
596         io->orig_bio = bio;
597         io->split_bio = NULL;
598         io->md = md;
599         spin_lock_init(&io->lock);
600         io->start_time = jiffies;
601         io->flags = 0;
602
603         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
604                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
605
606         return io;
607 }
608
609 static void free_io(struct dm_io *io)
610 {
611         bio_put(&io->tio.clone);
612 }
613
614 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
615                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
616 {
617         struct dm_target_io *tio;
618         struct bio *clone;
619
620         if (!ci->io->tio.io) {
621                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
622                 tio = &ci->io->tio;
623                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
624                 clone = &tio->clone;
625         } else {
626                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
627
628                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
629                                         &md->mempools->bs);
630                 if (!clone)
631                         return NULL;
632                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
633                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
634
635                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
636                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
637
638                 tio = clone_to_tio(clone);
639                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
640         }
641
642         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
643         tio->io = ci->io;
644         tio->ti = ti;
645         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
646         tio->len_ptr = len;
647         tio->old_sector = 0;
648
649         if (len) {
650                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
651                 if (bio_integrity(clone))
652                         bio_integrity_trim(clone);
653         }
654
655         return clone;
656 }
657
658 static void free_tio(struct bio *clone)
659 {
660         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
661                 return;
662         bio_put(clone);
663 }
664
665 /*
666  * Add the bio to the list of deferred io.
667  */
668 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
669 {
670         unsigned long flags;
671
672         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
673         bio_list_add(&md->deferred, bio);
674         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
675         queue_work(md->wq, &md->work);
676 }
677
678 /*
679  * Everyone (including functions in this file), should use this
680  * function to access the md->map field, and make sure they call
681  * dm_put_live_table() when finished.
682  */
683 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
684                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
685 {
686         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
687
688         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
689 }
690
691 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
692                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
693 {
694         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
695 }
696
697 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
698 {
699         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
700         synchronize_rcu_expedited();
701 }
702
703 /*
704  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
705  * The caller must not block between these two functions.
706  */
707 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
708 {
709         rcu_read_lock();
710         return rcu_dereference(md->map);
711 }
712
713 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
714 {
715         rcu_read_unlock();
716 }
717
718 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
719                                                      int *srcu_idx, unsigned bio_opf)
720 {
721         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
722                 return dm_get_live_table_fast(md);
723         else
724                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
725 }
726
727 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
728                                          unsigned bio_opf)
729 {
730         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
731                 dm_put_live_table_fast(md);
732         else
733                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
734 }
735
736 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
737
738 /*
739  * Open a table device so we can use it as a map destination.
740  */
741 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
742                              struct mapped_device *md)
743 {
744         struct block_device *bdev;
745         u64 part_off;
746         int r;
747
748         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
749
750         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
751         if (IS_ERR(bdev))
752                 return PTR_ERR(bdev);
753
754         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
755         if (r) {
756                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
757                 return r;
758         }
759
760         td->dm_dev.bdev = bdev;
761         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
762         return 0;
763 }
764
765 /*
766  * Close a table device that we've been using.
767  */
768 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
769 {
770         if (!td->dm_dev.bdev)
771                 return;
772
773         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
774         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
775         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
776         td->dm_dev.bdev = NULL;
777         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
778 }
779
780 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
781                                               fmode_t mode)
782 {
783         struct table_device *td;
784
785         list_for_each_entry(td, l, list)
786                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
787                         return td;
788
789         return NULL;
790 }
791
792 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
793                         struct dm_dev **result)
794 {
795         int r;
796         struct table_device *td;
797
798         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
799         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
800         if (!td) {
801                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
802                 if (!td) {
803                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
804                         return -ENOMEM;
805                 }
806
807                 td->dm_dev.mode = mode;
808                 td->dm_dev.bdev = NULL;
809
810                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
811                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
812                         kfree(td);
813                         return r;
814                 }
815
816                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
817
818                 refcount_set(&td->count, 1);
819                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
820         } else {
821                 refcount_inc(&td->count);
822         }
823         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
824
825         *result = &td->dm_dev;
826         return 0;
827 }
828
829 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
830 {
831         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
832
833         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
834         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
835                 close_table_device(td, md);
836                 list_del(&td->list);
837                 kfree(td);
838         }
839         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
840 }
841
842 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
843 {
844         struct list_head *tmp, *next;
845
846         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
847                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
848
849                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
850                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
851                 kfree(td);
852         }
853 }
854
855 /*
856  * Get the geometry associated with a dm device
857  */
858 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
859 {
860         *geo = md->geometry;
861
862         return 0;
863 }
864
865 /*
866  * Set the geometry of a device.
867  */
868 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
869 {
870         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
871
872         if (geo->start > sz) {
873                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
874                 return -EINVAL;
875         }
876
877         md->geometry = *geo;
878
879         return 0;
880 }
881
882 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
883 {
884         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
885 }
886
887 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
888 {
889         blk_status_t io_error;
890         struct mapped_device *md = io->md;
891         struct bio *bio = io->split_bio ? io->split_bio : io->orig_bio;
892
893         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
894                 unsigned long flags;
895                 /*
896                  * Target requested pushing back the I/O.
897                  */
898                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
899                 if (__noflush_suspending(md) &&
900                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
901                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
902                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
903                 } else {
904                         /*
905                          * noflush suspend was interrupted or this is
906                          * a write to a zoned target.
907                          */
908                         io->status = BLK_STS_IOERR;
909                 }
910                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
911         }
912
913         io_error = io->status;
914         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
915                 dm_end_io_acct(io);
916         else if (!io_error) {
917                 /*
918                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
919                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
920                  */
921                 __dm_start_io_acct(io);
922                 dm_end_io_acct(io);
923         }
924         free_io(io);
925         smp_wmb();
926         this_cpu_dec(*md->pending_io);
927
928         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
929         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
930                 wake_up(&md->wait);
931
932         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
933                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
934                         /*
935                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
936                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
937                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
938                          */
939                         bio_clear_polled(bio);
940                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
941                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
942                                 queue_io(md, bio);
943                                 return;
944                         }
945                 }
946                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
947                         return;
948         }
949
950         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
951                 /*
952                  * Preflush done for flush with data, reissue
953                  * without REQ_PREFLUSH.
954                  */
955                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
956                 queue_io(md, bio);
957         } else {
958                 /* done with normal IO or empty flush */
959                 if (io_error)
960                         bio->bi_status = io_error;
961                 bio_endio(bio);
962         }
963 }
964
965 /*
966  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
967  * cloned into, completing the original io if necc.
968  */
969 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
970 {
971         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
972                 dm_io_complete(io);
973 }
974
975 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
976 {
977         unsigned long flags;
978
979         /* Push-back supersedes any I/O errors */
980         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
981         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
982               __noflush_suspending(io->md))) {
983                 io->status = error;
984         }
985         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
986 }
987
988 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
989 {
990         if (unlikely(error))
991                 dm_io_set_error(io, error);
992
993         __dm_io_dec_pending(io);
994 }
995
996 void disable_discard(struct mapped_device *md)
997 {
998         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
999
1000         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1001         limits->max_discard_sectors = 0;
1002 }
1003
1004 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1005 {
1006         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1007
1008         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1009         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1010 }
1011
1012 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1013 {
1014         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1015 }
1016
1017 static void clone_endio(struct bio *bio)
1018 {
1019         blk_status_t error = bio->bi_status;
1020         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1021         struct dm_target *ti = tio->ti;
1022         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1023         struct dm_io *io = tio->io;
1024         struct mapped_device *md = io->md;
1025
1026         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1027                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1028                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1029                         disable_discard(md);
1030                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1031                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1032                         disable_write_zeroes(md);
1033         }
1034
1035         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1036             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1037                 dm_zone_endio(io, bio);
1038
1039         if (endio) {
1040                 int r = endio(ti, bio, &error);
1041                 switch (r) {
1042                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1043                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1044                                 /*
1045                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1046                                  * target will break the sequential write pattern:
1047                                  * fail such IO.
1048                                  */
1049                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1050                                         error = BLK_STS_IOERR;
1051                                 else
1052                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1053                         } else
1054                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1055                         fallthrough;
1056                 case DM_ENDIO_DONE:
1057                         break;
1058                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1059                         /* The target will handle the io */
1060                         return;
1061                 default:
1062                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1063                         BUG();
1064                 }
1065         }
1066
1067         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1068             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1069                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1070
1071         free_tio(bio);
1072         dm_io_dec_pending(io, error);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1077  * target boundary.
1078  */
1079 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1080                                                   sector_t target_offset)
1081 {
1082         return ti->len - target_offset;
1083 }
1084
1085 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1086 {
1087         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1088         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1089         sector_t max_len;
1090
1091         /*
1092          * Does the target need to split IO even further?
1093          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1094          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1095          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1096          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1097          */
1098         if (ti->max_io_len) {
1099                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1100                                               target_offset, ti->max_io_len);
1101                 if (len > max_len)
1102                         len = max_len;
1103         }
1104
1105         return len;
1106 }
1107
1108 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1109 {
1110         if (len > UINT_MAX) {
1111                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1112                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1113                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1114                 return -EINVAL;
1115         }
1116
1117         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1118
1119         return 0;
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1122
1123 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1124                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1125         __acquires(md->io_barrier)
1126 {
1127         struct dm_table *map;
1128         struct dm_target *ti;
1129
1130         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1131         if (!map)
1132                 return NULL;
1133
1134         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1135         if (!ti)
1136                 return NULL;
1137
1138         return ti;
1139 }
1140
1141 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1142                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1143                 pfn_t *pfn)
1144 {
1145         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1146         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1147         struct dm_target *ti;
1148         long len, ret = -EIO;
1149         int srcu_idx;
1150
1151         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1152
1153         if (!ti)
1154                 goto out;
1155         if (!ti->type->direct_access)
1156                 goto out;
1157         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1158         if (len < 1)
1159                 goto out;
1160         nr_pages = min(len, nr_pages);
1161         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1162
1163  out:
1164         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1165
1166         return ret;
1167 }
1168
1169 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1170                                   size_t nr_pages)
1171 {
1172         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1173         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1174         struct dm_target *ti;
1175         int ret = -EIO;
1176         int srcu_idx;
1177
1178         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1179
1180         if (!ti)
1181                 goto out;
1182         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1183                 /*
1184                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1185                  *  here, something is wrong.
1186                  */
1187                 goto out;
1188         }
1189         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1190  out:
1191         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1192
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1197                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1198 {
1199         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1200         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1201         struct dm_target *ti;
1202         int srcu_idx;
1203         long ret = 0;
1204
1205         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1206         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1207                 goto out;
1208
1209         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1210 out:
1211         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1212         return ret;
1213 }
1214
1215 /*
1216  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1217  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1218  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1219  * __send_duplicate_bios().
1220  *
1221  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1222  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1223  * sent in a next bio.
1224  *
1225  * A diagram that explains the arithmetics:
1226  * +--------------------+---------------+-------+
1227  * |         1          |       2       |   3   |
1228  * +--------------------+---------------+-------+
1229  *
1230  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1231  *                      <----- bio_sectors ----->
1232  *                      <-- n_sectors -->
1233  *
1234  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1235  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1236  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1237  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1238  *       to make it empty)
1239  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1240  *
1241  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1242  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1243  * copies of the bio.
1244  */
1245 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1246 {
1247         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1248         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1249
1250         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1251         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1252         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1253         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1254         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1255
1256         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1257         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1258
1259         /*
1260          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1261          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1262          */
1263         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1264         tio->io->sectors = n_sectors;
1265 }
1266 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1267
1268 /*
1269  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1270  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1271  *
1272  * Targets should use this interface to submit bios they take
1273  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1274  *
1275  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1276  */
1277 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1278 {
1279         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1280         struct dm_io *io = tio->io;
1281
1282         /* establish bio that will get submitted */
1283         if (!tgt_clone)
1284                 tgt_clone = clone;
1285
1286         /*
1287          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1288          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1289          */
1290         dm_start_io_acct(io, clone);
1291
1292         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1293                               tio->old_sector);
1294         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1295 }
1296 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1297
1298 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1299 {
1300         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1301         while (latch < md->swap_bios) {
1302                 cond_resched();
1303                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1304                 md->swap_bios--;
1305         }
1306         while (latch > md->swap_bios) {
1307                 cond_resched();
1308                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1309                 md->swap_bios++;
1310         }
1311         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1312 }
1313
1314 static void __map_bio(struct bio *clone)
1315 {
1316         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1317         struct dm_target *ti = tio->ti;
1318         struct dm_io *io = tio->io;
1319         struct mapped_device *md = io->md;
1320         int r;
1321
1322         clone->bi_end_io = clone_endio;
1323
1324         /*
1325          * Map the clone.
1326          */
1327         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1328
1329         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1330             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1331                 int latch = get_swap_bios();
1332                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1333                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1334                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1335         }
1336
1337         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1338                 /*
1339                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1340                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1341                  * calls the target map operation.
1342                  */
1343                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1344                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1345                 else
1346                         r = ti->type->map(ti, clone);
1347         } else
1348                 r = ti->type->map(ti, clone);
1349
1350         switch (r) {
1351         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1352                 /* target has assumed ownership of this io */
1353                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1354                         dm_start_io_acct(io, clone);
1355                 break;
1356         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1357                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1358                 break;
1359         case DM_MAPIO_KILL:
1360         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1361                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1362                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1363                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1364                 free_tio(clone);
1365                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1366                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1367                 else
1368                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1369                 break;
1370         default:
1371                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1372                 BUG();
1373         }
1374 }
1375
1376 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1377 {
1378         struct dm_io *io = ci->io;
1379
1380         if (ci->sector_count > len) {
1381                 /*
1382                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1383                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1384                  */
1385                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1386                 io->sectors = len;
1387         }
1388
1389         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1390             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1391                 /*
1392                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1393                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1394                  * - saved regardless of whether split needed so that
1395                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1396                  */
1397                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1398         }
1399 }
1400
1401 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1402                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1403 {
1404         struct bio *bio;
1405         int try;
1406
1407         for (try = 0; try < 2; try++) {
1408                 int bio_nr;
1409
1410                 if (try)
1411                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1412                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1413                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1414                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1415                         if (!bio)
1416                                 break;
1417
1418                         bio_list_add(blist, bio);
1419                 }
1420                 if (try)
1421                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1422                 if (bio_nr == num_bios)
1423                         return;
1424
1425                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1426                         free_tio(bio);
1427         }
1428 }
1429
1430 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1431                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1432 {
1433         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1434         struct bio *clone;
1435         int ret = 0;
1436
1437         switch (num_bios) {
1438         case 0:
1439                 break;
1440         case 1:
1441                 if (len)
1442                         setup_split_accounting(ci, *len);
1443                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1444                 __map_bio(clone);
1445                 ret = 1;
1446                 break;
1447         default:
1448                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1449                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1450                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1451                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1452                         __map_bio(clone);
1453                         ret += 1;
1454                 }
1455                 break;
1456         }
1457
1458         return ret;
1459 }
1460
1461 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1462 {
1463         unsigned target_nr = 0;
1464         struct dm_target *ti;
1465         struct bio flush_bio;
1466
1467         /*
1468          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1469          * need to reference it after submit. It's just used as
1470          * the basis for the clone(s).
1471          */
1472         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1473                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1474
1475         ci->bio = &flush_bio;
1476         ci->sector_count = 0;
1477         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1478
1479         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1480                 int bios;
1481
1482                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1483                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1484                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1485         }
1486
1487         /*
1488          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1489          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1490          */
1491         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1492
1493         bio_uninit(ci->bio);
1494 }
1495
1496 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1497                                         unsigned num_bios)
1498 {
1499         unsigned len;
1500         int bios;
1501
1502         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1503                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1504
1505         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1506         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1507         /*
1508          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1509          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1510          */
1511         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1512
1513         ci->sector += len;
1514         ci->sector_count -= len;
1515 }
1516
1517 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1518 {
1519         unsigned int op = bio_op(bio);
1520
1521         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1522                 switch (op) {
1523                 case REQ_OP_DISCARD:
1524                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1525                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1526                         return true;
1527                 default:
1528                         break;
1529                 }
1530         }
1531
1532         return false;
1533 }
1534
1535 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1536                                           struct dm_target *ti)
1537 {
1538         unsigned num_bios = 0;
1539
1540         switch (bio_op(ci->bio)) {
1541         case REQ_OP_DISCARD:
1542                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1543                 break;
1544         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1545                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1546                 break;
1547         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1548                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1549                 break;
1550         }
1551
1552         /*
1553          * Even though the device advertised support for this type of
1554          * request, that does not mean every target supports it, and
1555          * reconfiguration might also have changed that since the
1556          * check was performed.
1557          */
1558         if (unlikely(!num_bios))
1559                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1560
1561         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1562         return BLK_STS_OK;
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1567  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1568  * stored in dm_io->data before the reuse.
1569  *
1570  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1571  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1572  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1573  */
1574 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1575 {
1576         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1577 }
1578
1579 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1580 {
1581         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1582
1583         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1584                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1585                 /*
1586                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1587                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1588                  */
1589                 io->data = bio->bi_private;
1590
1591                 /* tell block layer to poll for completion */
1592                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1593
1594                 io->next = NULL;
1595         } else {
1596                 /*
1597                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1598                  * and save bio->bi_private too.
1599                  */
1600                 io->data = (*head)->data;
1601                 io->next = *head;
1602         }
1603
1604         *head = io;
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1609  */
1610 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1611 {
1612         struct bio *clone;
1613         struct dm_target *ti;
1614         unsigned len;
1615
1616         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1617         if (unlikely(!ti))
1618                 return BLK_STS_IOERR;
1619
1620         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1621             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1622                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1623
1624         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1625                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1626
1627         /*
1628          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1629          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1630          */
1631         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1632
1633         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1634         setup_split_accounting(ci, len);
1635         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1636         __map_bio(clone);
1637
1638         ci->sector += len;
1639         ci->sector_count -= len;
1640
1641         return BLK_STS_OK;
1642 }
1643
1644 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1645                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1646 {
1647         ci->map = map;
1648         ci->io = alloc_io(md, bio);
1649         ci->bio = bio;
1650         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1651         ci->submit_as_polled = false;
1652         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1653         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1654
1655         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1656         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1657             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1658                 ci->sector_count = 0;
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1663  */
1664 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1665                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1666 {
1667         struct clone_info ci;
1668         struct dm_io *io;
1669         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1670         bool is_abnormal;
1671
1672         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1673         if (unlikely(is_abnormal)) {
1674                 /*
1675                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1676                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1677                  */
1678                 blk_queue_split(&bio);
1679         }
1680
1681         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1682         io = ci.io;
1683
1684         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1685                 __send_empty_flush(&ci);
1686                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1687                 goto out;
1688         }
1689
1690         error = __split_and_process_bio(&ci);
1691         if (error || !ci.sector_count)
1692                 goto out;
1693         /*
1694          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1695          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1696          */
1697         WARN_ON_ONCE(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT));
1698         io->split_bio = bio_split(bio, io->sectors, GFP_NOIO,
1699                                   &md->queue->bio_split);
1700         bio_chain(io->split_bio, bio);
1701         trace_block_split(io->split_bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1702         submit_bio_noacct(bio);
1703 out:
1704         /*
1705          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1706          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1707          *
1708          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1709          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1710          */
1711         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1712                 /*
1713                  * In case of submission failure, the extra reference for
1714                  * submitting io isn't consumed yet
1715                  */
1716                 if (error)
1717                         atomic_dec(&io->io_count);
1718                 dm_io_dec_pending(io, error);
1719         } else
1720                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1721 }
1722
1723 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1724 {
1725         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1726         int srcu_idx;
1727         struct dm_table *map;
1728         unsigned bio_opf = bio->bi_opf;
1729
1730         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1731
1732         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1733         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1734             unlikely(!map)) {
1735                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1736                         bio_wouldblock_error(bio);
1737                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1738                         bio_io_error(bio);
1739                 else
1740                         queue_io(md, bio);
1741                 goto out;
1742         }
1743
1744         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1745 out:
1746         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1747 }
1748
1749 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1750                           unsigned int flags)
1751 {
1752         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1753
1754         /* don't poll if the mapped io is done */
1755         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1756                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1757
1758         /* bio_poll holds the last reference */
1759         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1760 }
1761
1762 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1763                        unsigned int flags)
1764 {
1765         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1766         struct dm_io *list = *head;
1767         struct dm_io *tmp = NULL;
1768         struct dm_io *curr, *next;
1769
1770         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1771         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1772                 return 0;
1773
1774         WARN_ON_ONCE(!list);
1775
1776         /*
1777          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1778          *
1779          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1780          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1781          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1782          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1783          */
1784         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1785         bio->bi_private = list->data;
1786
1787         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1788                         curr ? curr->next : NULL) {
1789                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1790                         /*
1791                          * clone_endio() has already occurred, so no
1792                          * error handling is needed here.
1793                          */
1794                         __dm_io_dec_pending(curr);
1795                 } else {
1796                         curr->next = tmp;
1797                         tmp = curr;
1798                 }
1799         }
1800
1801         /* Not done? */
1802         if (tmp) {
1803                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1804                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1805                 *head = tmp;
1806                 return 0;
1807         }
1808         return 1;
1809 }
1810
1811 /*-----------------------------------------------------------------
1812  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1813  *---------------------------------------------------------------*/
1814 static void free_minor(int minor)
1815 {
1816         spin_lock(&_minor_lock);
1817         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1818         spin_unlock(&_minor_lock);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * See if the device with a specific minor # is free.
1823  */
1824 static int specific_minor(int minor)
1825 {
1826         int r;
1827
1828         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1829                 return -EINVAL;
1830
1831         idr_preload(GFP_KERNEL);
1832         spin_lock(&_minor_lock);
1833
1834         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1835
1836         spin_unlock(&_minor_lock);
1837         idr_preload_end();
1838         if (r < 0)
1839                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1840         return 0;
1841 }
1842
1843 static int next_free_minor(int *minor)
1844 {
1845         int r;
1846
1847         idr_preload(GFP_KERNEL);
1848         spin_lock(&_minor_lock);
1849
1850         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1851
1852         spin_unlock(&_minor_lock);
1853         idr_preload_end();
1854         if (r < 0)
1855                 return r;
1856         *minor = r;
1857         return 0;
1858 }
1859
1860 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1861 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1862 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1863
1864 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1865
1866 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1867 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1868 {
1869         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1870 }
1871
1872 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1873
1874 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1875 {
1876 }
1877 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1878
1879 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1880 {
1881         if (md->wq)
1882                 destroy_workqueue(md->wq);
1883         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1884
1885         if (md->dax_dev) {
1886                 dax_remove_host(md->disk);
1887                 kill_dax(md->dax_dev);
1888                 put_dax(md->dax_dev);
1889                 md->dax_dev = NULL;
1890         }
1891
1892         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1893         if (md->disk) {
1894                 spin_lock(&_minor_lock);
1895                 md->disk->private_data = NULL;
1896                 spin_unlock(&_minor_lock);
1897                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1898                         dm_sysfs_exit(md);
1899                         del_gendisk(md->disk);
1900                 }
1901                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1902                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1903         }
1904
1905         if (md->pending_io) {
1906                 free_percpu(md->pending_io);
1907                 md->pending_io = NULL;
1908         }
1909
1910         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1911
1912         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1913         mutex_destroy(&md->type_lock);
1914         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1915         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1916
1917         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1918 }
1919
1920 /*
1921  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1922  */
1923 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1924 {
1925         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1926         struct mapped_device *md;
1927         void *old_md;
1928
1929         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1930         if (!md) {
1931                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1932                 return NULL;
1933         }
1934
1935         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1936                 goto bad_module_get;
1937
1938         /* get a minor number for the dev */
1939         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1940                 r = next_free_minor(&minor);
1941         else
1942                 r = specific_minor(minor);
1943         if (r < 0)
1944                 goto bad_minor;
1945
1946         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1947         if (r < 0)
1948                 goto bad_io_barrier;
1949
1950         md->numa_node_id = numa_node_id;
1951         md->init_tio_pdu = false;
1952         md->type = DM_TYPE_NONE;
1953         mutex_init(&md->suspend_lock);
1954         mutex_init(&md->type_lock);
1955         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1956         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1957         atomic_set(&md->holders, 1);
1958         atomic_set(&md->open_count, 0);
1959         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1960         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1961         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1962         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1963         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1964
1965         /*
1966          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1967          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1968          * override accordingly.
1969          */
1970         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1971         if (!md->disk)
1972                 goto bad;
1973         md->queue = md->disk->queue;
1974
1975         init_waitqueue_head(&md->wait);
1976         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1977         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1978         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1979
1980         md->swap_bios = get_swap_bios();
1981         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1982         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1983
1984         md->disk->major = _major;
1985         md->disk->first_minor = minor;
1986         md->disk->minors = 1;
1987         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1988         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1989         md->disk->queue = md->queue;
1990         md->disk->private_data = md;
1991         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1992
1993         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1994                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1995                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1996                         md->dax_dev = NULL;
1997                         goto bad;
1998                 }
1999                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
2000                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2001                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2002                         goto bad;
2003         }
2004
2005         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2006
2007         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2008         if (!md->wq)
2009                 goto bad;
2010
2011         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2012         if (!md->pending_io)
2013                 goto bad;
2014
2015         dm_stats_init(&md->stats);
2016
2017         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2018         spin_lock(&_minor_lock);
2019         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2020         spin_unlock(&_minor_lock);
2021
2022         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2023
2024         return md;
2025
2026 bad:
2027         cleanup_mapped_device(md);
2028 bad_io_barrier:
2029         free_minor(minor);
2030 bad_minor:
2031         module_put(THIS_MODULE);
2032 bad_module_get:
2033         kvfree(md);
2034         return NULL;
2035 }
2036
2037 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2038
2039 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2040 {
2041         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2042
2043         unlock_fs(md);
2044
2045         cleanup_mapped_device(md);
2046
2047         free_table_devices(&md->table_devices);
2048         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2049         free_minor(minor);
2050
2051         module_put(THIS_MODULE);
2052         kvfree(md);
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Bind a table to the device.
2057  */
2058 static void event_callback(void *context)
2059 {
2060         unsigned long flags;
2061         LIST_HEAD(uevents);
2062         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2063
2064         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2065         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2066         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2067
2068         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2069
2070         atomic_inc(&md->event_nr);
2071         wake_up(&md->eventq);
2072         dm_issue_global_event();
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Returns old map, which caller must destroy.
2077  */
2078 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2079                                struct queue_limits *limits)
2080 {
2081         struct dm_table *old_map;
2082         sector_t size;
2083         int ret;
2084
2085         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2086
2087         size = dm_table_get_size(t);
2088
2089         /*
2090          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2091          */
2092         if (size != dm_get_size(md))
2093                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2094
2095         if (!get_capacity(md->disk))
2096                 set_capacity(md->disk, size);
2097         else
2098                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2099
2100         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2101
2102         if (dm_table_request_based(t)) {
2103                 /*
2104                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2105                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2106                  */
2107                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2108
2109                 /*
2110                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2111                  * size of front_pad doesn't change.
2112                  *
2113                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2114                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2115                  * so you must walk through the queue to unprep.
2116                  */
2117                 if (!md->mempools) {
2118                         md->mempools = t->mempools;
2119                         t->mempools = NULL;
2120                 }
2121         } else {
2122                 /*
2123                  * The md may already have mempools that need changing.
2124                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2125                  * because a different table was loaded.
2126                  */
2127                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2128                 md->mempools = t->mempools;
2129                 t->mempools = NULL;
2130         }
2131
2132         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2133         if (ret) {
2134                 old_map = ERR_PTR(ret);
2135                 goto out;
2136         }
2137
2138         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2139         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2140         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2141
2142         if (old_map)
2143                 dm_sync_table(md);
2144 out:
2145         return old_map;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * Returns unbound table for the caller to free.
2150  */
2151 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2152 {
2153         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2154
2155         if (!map)
2156                 return NULL;
2157
2158         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2159         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2160         dm_sync_table(md);
2161
2162         return map;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Constructor for a new device.
2167  */
2168 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2169 {
2170         struct mapped_device *md;
2171
2172         md = alloc_dev(minor);
2173         if (!md)
2174                 return -ENXIO;
2175
2176         dm_ima_reset_data(md);
2177
2178         *result = md;
2179         return 0;
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Functions to manage md->type.
2184  * All are required to hold md->type_lock.
2185  */
2186 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2187 {
2188         mutex_lock(&md->type_lock);
2189 }
2190
2191 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2192 {
2193         mutex_unlock(&md->type_lock);
2194 }
2195
2196 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2197 {
2198         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2199         md->type = type;
2200 }
2201
2202 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2203 {
2204         return md->type;
2205 }
2206
2207 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2208 {
2209         return md->immutable_target_type;
2210 }
2211
2212 /*
2213  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2214  * count on 'md'.
2215  */
2216 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2217 {
2218         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2219         return &md->queue->limits;
2220 }
2221 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2222
2223 /*
2224  * Setup the DM device's queue based on md's type
2225  */
2226 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2227 {
2228         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2229         struct queue_limits limits;
2230         int r;
2231
2232         switch (type) {
2233         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2234                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2235                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2236                 if (r) {
2237                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2238                         return r;
2239                 }
2240                 break;
2241         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2242         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2243                 break;
2244         case DM_TYPE_NONE:
2245                 WARN_ON_ONCE(true);
2246                 break;
2247         }
2248
2249         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2250         if (r) {
2251                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2252                 return r;
2253         }
2254         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2255         if (r)
2256                 return r;
2257
2258         r = add_disk(md->disk);
2259         if (r)
2260                 return r;
2261
2262         r = dm_sysfs_init(md);
2263         if (r) {
2264                 del_gendisk(md->disk);
2265                 return r;
2266         }
2267         md->type = type;
2268         return 0;
2269 }
2270
2271 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2272 {
2273         struct mapped_device *md;
2274         unsigned minor = MINOR(dev);
2275
2276         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2277                 return NULL;
2278
2279         spin_lock(&_minor_lock);
2280
2281         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2282         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2283             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2284                 md = NULL;
2285                 goto out;
2286         }
2287         dm_get(md);
2288 out:
2289         spin_unlock(&_minor_lock);
2290
2291         return md;
2292 }
2293 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2294
2295 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2296 {
2297         return md->interface_ptr;
2298 }
2299
2300 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2301 {
2302         md->interface_ptr = ptr;
2303 }
2304
2305 void dm_get(struct mapped_device *md)
2306 {
2307         atomic_inc(&md->holders);
2308         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2309 }
2310
2311 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2312 {
2313         spin_lock(&_minor_lock);
2314         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2315                 spin_unlock(&_minor_lock);
2316                 return -EBUSY;
2317         }
2318         dm_get(md);
2319         spin_unlock(&_minor_lock);
2320         return 0;
2321 }
2322 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2323
2324 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2325 {
2326         return md->name;
2327 }
2328 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2329
2330 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2331 {
2332         struct dm_table *map;
2333         int srcu_idx;
2334
2335         might_sleep();
2336
2337         spin_lock(&_minor_lock);
2338         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2339         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2340         spin_unlock(&_minor_lock);
2341
2342         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2343
2344         /*
2345          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2346          * do not race with internal suspend.
2347          */
2348         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2349         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2350         if (!dm_suspended_md(md)) {
2351                 dm_table_presuspend_targets(map);
2352                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2353                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2354                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2355         }
2356         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2357         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2358         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2359
2360         /*
2361          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2362          * for example.  Wait for all references to disappear.
2363          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2364          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2365          */
2366         if (wait)
2367                 while (atomic_read(&md->holders))
2368                         msleep(1);
2369         else if (atomic_read(&md->holders))
2370                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2371                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2372
2373         dm_table_destroy(__unbind(md));
2374         free_dev(md);
2375 }
2376
2377 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2378 {
2379         __dm_destroy(md, true);
2380 }
2381
2382 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2383 {
2384         __dm_destroy(md, false);
2385 }
2386
2387 void dm_put(struct mapped_device *md)
2388 {
2389         atomic_dec(&md->holders);
2390 }
2391 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2392
2393 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2394 {
2395         int cpu;
2396         unsigned long sum = 0;
2397
2398         for_each_possible_cpu(cpu)
2399                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2400
2401         return sum != 0;
2402 }
2403
2404 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2405 {
2406         int r = 0;
2407         DEFINE_WAIT(wait);
2408
2409         while (true) {
2410                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2411
2412                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2413                         break;
2414
2415                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2416                         r = -EINTR;
2417                         break;
2418                 }
2419
2420                 io_schedule();
2421         }
2422         finish_wait(&md->wait, &wait);
2423
2424         smp_rmb();
2425
2426         return r;
2427 }
2428
2429 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2430 {
2431         int r = 0;
2432
2433         if (!queue_is_mq(md->queue))
2434                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2435
2436         while (true) {
2437                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2438                         break;
2439
2440                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2441                         r = -EINTR;
2442                         break;
2443                 }
2444
2445                 msleep(5);
2446         }
2447
2448         return r;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Process the deferred bios
2453  */
2454 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2455 {
2456         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2457         struct bio *bio;
2458
2459         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2460                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2461                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2462                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2463
2464                 if (!bio)
2465                         break;
2466
2467                 submit_bio_noacct(bio);
2468         }
2469 }
2470
2471 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2472 {
2473         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2474         smp_mb__after_atomic();
2475         queue_work(md->wq, &md->work);
2476 }
2477
2478 /*
2479  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2480  */
2481 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2482 {
2483         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2484         struct queue_limits limits;
2485         int r;
2486
2487         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2488
2489         /* device must be suspended */
2490         if (!dm_suspended_md(md))
2491                 goto out;
2492
2493         /*
2494          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2495          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2496          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2497          * reappear.
2498          */
2499         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2500                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2501                 if (live_map)
2502                         limits = md->queue->limits;
2503                 dm_put_live_table_fast(md);
2504         }
2505
2506         if (!live_map) {
2507                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2508                 if (r) {
2509                         map = ERR_PTR(r);
2510                         goto out;
2511                 }
2512         }
2513
2514         map = __bind(md, table, &limits);
2515         dm_issue_global_event();
2516
2517 out:
2518         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2519         return map;
2520 }
2521
2522 /*
2523  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2524  * device.
2525  */
2526 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2527 {
2528         int r;
2529
2530         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2531
2532         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2533         if (!r)
2534                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2535         return r;
2536 }
2537
2538 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2539 {
2540         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2541                 return;
2542         thaw_bdev(md->disk->part0);
2543         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2544 }
2545
2546 /*
2547  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2548  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2549  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2550  *
2551  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2552  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2553  * are being added to md->deferred list.
2554  */
2555 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2556                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2557                         int dmf_suspended_flag)
2558 {
2559         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2560         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2561         int r;
2562
2563         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2564
2565         /*
2566          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2567          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2568          */
2569         if (noflush)
2570                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2571         else
2572                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2573
2574         /*
2575          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2576          * provide the .presuspend_undo hook.
2577          */
2578         dm_table_presuspend_targets(map);
2579
2580         /*
2581          * Flush I/O to the device.
2582          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2583          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2584          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2585          */
2586         if (!noflush && do_lockfs) {
2587                 r = lock_fs(md);
2588                 if (r) {
2589                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2590                         return r;
2591                 }
2592         }
2593
2594         /*
2595          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2596          * to target drivers i.e. no one may be executing
2597          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2598          *
2599          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2600          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2601          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2602          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2603          * flush_workqueue(md->wq).
2604          */
2605         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2606         if (map)
2607                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2608
2609         /*
2610          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2611          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2612          */
2613         if (dm_request_based(md))
2614                 dm_stop_queue(md->queue);
2615
2616         flush_workqueue(md->wq);
2617
2618         /*
2619          * At this point no more requests are entering target request routines.
2620          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2621          * to finish.
2622          */
2623         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2624         if (!r)
2625                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2626
2627         if (noflush)
2628                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2629         if (map)
2630                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2631
2632         /* were we interrupted ? */
2633         if (r < 0) {
2634                 dm_queue_flush(md);
2635
2636                 if (dm_request_based(md))
2637                         dm_start_queue(md->queue);
2638
2639                 unlock_fs(md);
2640                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2641                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2642         }
2643
2644         return r;
2645 }
2646
2647 /*
2648  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2649  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2650  * the background.  Before the table can be swapped with
2651  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2652  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2653  */
2654 /*
2655  * Suspend mechanism in request-based dm.
2656  *
2657  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2658  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2659  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2660  *
2661  * To abort suspend, start the request_queue.
2662  */
2663 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2664 {
2665         struct dm_table *map = NULL;
2666         int r = 0;
2667
2668 retry:
2669         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2670
2671         if (dm_suspended_md(md)) {
2672                 r = -EINVAL;
2673                 goto out_unlock;
2674         }
2675
2676         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2677                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2678                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2679                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2680                 if (r)
2681                         return r;
2682                 goto retry;
2683         }
2684
2685         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2686
2687         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2688         if (r)
2689                 goto out_unlock;
2690
2691         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2692         dm_table_postsuspend_targets(map);
2693         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2694
2695 out_unlock:
2696         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2697         return r;
2698 }
2699
2700 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2701 {
2702         if (map) {
2703                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2704                 if (r)
2705                         return r;
2706         }
2707
2708         dm_queue_flush(md);
2709
2710         /*
2711          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2712          * so that mapping of targets can work correctly.
2713          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2714          */
2715         if (dm_request_based(md))
2716                 dm_start_queue(md->queue);
2717
2718         unlock_fs(md);
2719
2720         return 0;
2721 }
2722
2723 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2724 {
2725         int r;
2726         struct dm_table *map = NULL;
2727
2728 retry:
2729         r = -EINVAL;
2730         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2731
2732         if (!dm_suspended_md(md))
2733                 goto out;
2734
2735         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2736                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2737                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2738                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2739                 if (r)
2740                         return r;
2741                 goto retry;
2742         }
2743
2744         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2745         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2746                 goto out;
2747
2748         r = __dm_resume(md, map);
2749         if (r)
2750                 goto out;
2751
2752         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2753 out:
2754         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2755
2756         return r;
2757 }
2758
2759 /*
2760  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2761  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2762  * It may be used only from the kernel.
2763  */
2764
2765 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2766 {
2767         struct dm_table *map = NULL;
2768
2769         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2770
2771         if (md->internal_suspend_count++)
2772                 return; /* nested internal suspend */
2773
2774         if (dm_suspended_md(md)) {
2775                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2776                 return; /* nest suspend */
2777         }
2778
2779         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2780
2781         /*
2782          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2783          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2784          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2785          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2786          */
2787         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2788                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2789
2790         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2791         dm_table_postsuspend_targets(map);
2792         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2793 }
2794
2795 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2796 {
2797         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2798
2799         if (--md->internal_suspend_count)
2800                 return; /* resume from nested internal suspend */
2801
2802         if (dm_suspended_md(md))
2803                 goto done; /* resume from nested suspend */
2804
2805         /*
2806          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2807          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2808          */
2809         (void) __dm_resume(md, NULL);
2810
2811 done:
2812         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2813         smp_mb__after_atomic();
2814         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2815 }
2816
2817 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2818 {
2819         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2820         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2821         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2824
2825 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2826 {
2827         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2828         __dm_internal_resume(md);
2829         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2830 }
2831 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2832
2833 /*
2834  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2835  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2836  */
2837
2838 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2839 {
2840         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2841         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2842                 return;
2843
2844         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2845         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2846         flush_workqueue(md->wq);
2847         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2848 }
2849 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2850
2851 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2852 {
2853         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2854                 goto done;
2855
2856         dm_queue_flush(md);
2857
2858 done:
2859         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2860 }
2861 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2862
2863 /*-----------------------------------------------------------------
2864  * Event notification.
2865  *---------------------------------------------------------------*/
2866 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2867                        unsigned cookie)
2868 {
2869         int r;
2870         unsigned noio_flag;
2871         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2872         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2873
2874         noio_flag = memalloc_noio_save();
2875
2876         if (!cookie)
2877                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2878         else {
2879                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2880                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2881                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2882                                        action, envp);
2883         }
2884
2885         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2886
2887         return r;
2888 }
2889
2890 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2891 {
2892         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2893 }
2894
2895 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2896 {
2897         return atomic_read(&md->event_nr);
2898 }
2899
2900 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2901 {
2902         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2903                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2904 }
2905
2906 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2907 {
2908         unsigned long flags;
2909
2910         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2911         list_add(elist, &md->uevent_list);
2912         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2913 }
2914
2915 /*
2916  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2917  * count on 'md'.
2918  */
2919 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2920 {
2921         return md->disk;
2922 }
2923 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2924
2925 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2926 {
2927         return &md->kobj_holder.kobj;
2928 }
2929
2930 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2931 {
2932         struct mapped_device *md;
2933
2934         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2935
2936         spin_lock(&_minor_lock);
2937         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2938                 md = NULL;
2939                 goto out;
2940         }
2941         dm_get(md);
2942 out:
2943         spin_unlock(&_minor_lock);
2944
2945         return md;
2946 }
2947
2948 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2949 {
2950         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2951 }
2952
2953 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2954 {
2955         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2956 }
2957
2958 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2959 {
2960         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2961 }
2962
2963 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2964 {
2965         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2966 }
2967
2968 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2969 {
2970         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2971 }
2972 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2973
2974 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2975 {
2976         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2977 }
2978 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2979
2980 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2981 {
2982         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2983 }
2984 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2985
2986 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2987                                             unsigned per_io_data_size, unsigned min_pool_size,
2988                                             bool integrity, bool poll)
2989 {
2990         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2991         unsigned int pool_size = 0;
2992         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2993         int ret;
2994
2995         if (!pools)
2996                 return NULL;
2997
2998         switch (type) {
2999         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3000         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
3001                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
3002                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
3003                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
3004                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, poll ? BIOSET_PERCPU_CACHE : 0);
3005                 if (ret)
3006                         goto out;
3007                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3008                         goto out;
3009                 break;
3010         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3011                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3012                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3013                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3014                 break;
3015         default:
3016                 BUG();
3017         }
3018
3019         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3020         if (ret)
3021                 goto out;
3022
3023         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3024                 goto out;
3025
3026         return pools;
3027
3028 out:
3029         dm_free_md_mempools(pools);
3030
3031         return NULL;
3032 }
3033
3034 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3035 {
3036         if (!pools)
3037                 return;
3038
3039         bioset_exit(&pools->bs);
3040         bioset_exit(&pools->io_bs);
3041
3042         kfree(pools);
3043 }
3044
3045 struct dm_pr {
3046         u64     old_key;
3047         u64     new_key;
3048         u32     flags;
3049         bool    fail_early;
3050 };
3051
3052 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3053                       void *data)
3054 {
3055         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3056         struct dm_table *table;
3057         struct dm_target *ti;
3058         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3059
3060         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3061         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3062                 goto out;
3063
3064         /* We only support devices that have a single target */
3065         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3066                 goto out;
3067         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3068
3069         ret = -EINVAL;
3070         if (!ti->type->iterate_devices)
3071                 goto out;
3072
3073         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3074 out:
3075         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3076         return ret;
3077 }
3078
3079 /*
3080  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3081  */
3082 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3083                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3084 {
3085         struct dm_pr *pr = data;
3086         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3087
3088         if (!ops || !ops->pr_register)
3089                 return -EOPNOTSUPP;
3090         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3091 }
3092
3093 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3094                           u32 flags)
3095 {
3096         struct dm_pr pr = {
3097                 .old_key        = old_key,
3098                 .new_key        = new_key,
3099                 .flags          = flags,
3100                 .fail_early     = true,
3101         };
3102         int ret;
3103
3104         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3105         if (ret && new_key) {
3106                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3107                 pr.old_key = new_key;
3108                 pr.new_key = 0;
3109                 pr.flags = 0;
3110                 pr.fail_early = false;
3111                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3112         }
3113
3114         return ret;
3115 }
3116
3117 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3118                          u32 flags)
3119 {
3120         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3121         const struct pr_ops *ops;
3122         int r, srcu_idx;
3123
3124         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3125         if (r < 0)
3126                 goto out;
3127
3128         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3129         if (ops && ops->pr_reserve)
3130                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3131         else
3132                 r = -EOPNOTSUPP;
3133 out:
3134         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3135         return r;
3136 }
3137
3138 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3139 {
3140         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3141         const struct pr_ops *ops;
3142         int r, srcu_idx;
3143
3144         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3145         if (r < 0)
3146                 goto out;
3147
3148         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3149         if (ops && ops->pr_release)
3150                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3151         else
3152                 r = -EOPNOTSUPP;
3153 out:
3154         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3155         return r;
3156 }
3157
3158 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3159                          enum pr_type type, bool abort)
3160 {
3161         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3162         const struct pr_ops *ops;
3163         int r, srcu_idx;
3164
3165         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3166         if (r < 0)
3167                 goto out;
3168
3169         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3170         if (ops && ops->pr_preempt)
3171                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3172         else
3173                 r = -EOPNOTSUPP;
3174 out:
3175         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3176         return r;
3177 }
3178
3179 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3180 {
3181         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3182         const struct pr_ops *ops;
3183         int r, srcu_idx;
3184
3185         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3186         if (r < 0)
3187                 goto out;
3188
3189         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3190         if (ops && ops->pr_clear)
3191                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3192         else
3193                 r = -EOPNOTSUPP;
3194 out:
3195         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3196         return r;
3197 }
3198
3199 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3200         .pr_register    = dm_pr_register,
3201         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3202         .pr_release     = dm_pr_release,
3203         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3204         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3205 };
3206
3207 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3208         .submit_bio = dm_submit_bio,
3209         .poll_bio = dm_poll_bio,
3210         .open = dm_blk_open,
3211         .release = dm_blk_close,
3212         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3213         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3214         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3215         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3216         .owner = THIS_MODULE
3217 };
3218
3219 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3220         .open = dm_blk_open,
3221         .release = dm_blk_close,
3222         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3223         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3224         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3225         .owner = THIS_MODULE
3226 };
3227
3228 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3229         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3230         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3231         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3232 };
3233
3234 /*
3235  * module hooks
3236  */
3237 module_init(dm_init);
3238 module_exit(dm_exit);
3239
3240 module_param(major, uint, 0);
3241 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3242
3243 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3244 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3245
3246 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3247 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3248
3249 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3250 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3251
3252 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3253 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3254 MODULE_LICENSE("GPL");