GNU Linux-libre 5.19.9-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         tio = clone_to_tio(clone);
582         tio->flags = 0;
583         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
584         tio->io = NULL;
585
586         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
587         io->magic = DM_IO_MAGIC;
588         io->status = BLK_STS_OK;
589
590         /* one ref is for submission, the other is for completion */
591         atomic_set(&io->io_count, 2);
592         this_cpu_inc(*md->pending_io);
593         io->orig_bio = bio;
594         io->split_bio = NULL;
595         io->md = md;
596         spin_lock_init(&io->lock);
597         io->start_time = jiffies;
598         io->flags = 0;
599
600         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
601                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
602
603         return io;
604 }
605
606 static void free_io(struct dm_io *io)
607 {
608         bio_put(&io->tio.clone);
609 }
610
611 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
612                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
613 {
614         struct mapped_device *md = ci->io->md;
615         struct dm_target_io *tio;
616         struct bio *clone;
617
618         if (!ci->io->tio.io) {
619                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
620                 tio = &ci->io->tio;
621                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
622                 clone = &tio->clone;
623         } else {
624                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
625                                         &md->mempools->bs);
626                 if (!clone)
627                         return NULL;
628
629                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
630                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
631
632                 tio = clone_to_tio(clone);
633                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
634         }
635
636         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
637         tio->io = ci->io;
638         tio->ti = ti;
639         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
640         tio->len_ptr = len;
641         tio->old_sector = 0;
642
643         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
644         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
645         if (unlikely(ti->needs_bio_set_dev))
646                 bio_set_dev(clone, md->disk->part0);
647
648         if (len) {
649                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
650                 if (bio_integrity(clone))
651                         bio_integrity_trim(clone);
652         }
653
654         return clone;
655 }
656
657 static void free_tio(struct bio *clone)
658 {
659         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
660                 return;
661         bio_put(clone);
662 }
663
664 /*
665  * Add the bio to the list of deferred io.
666  */
667 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
668 {
669         unsigned long flags;
670
671         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
672         bio_list_add(&md->deferred, bio);
673         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
674         queue_work(md->wq, &md->work);
675 }
676
677 /*
678  * Everyone (including functions in this file), should use this
679  * function to access the md->map field, and make sure they call
680  * dm_put_live_table() when finished.
681  */
682 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
683                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
684 {
685         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
686
687         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
688 }
689
690 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
691                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
692 {
693         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
694 }
695
696 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
697 {
698         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
699         synchronize_rcu_expedited();
700 }
701
702 /*
703  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
704  * The caller must not block between these two functions.
705  */
706 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
707 {
708         rcu_read_lock();
709         return rcu_dereference(md->map);
710 }
711
712 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
713 {
714         rcu_read_unlock();
715 }
716
717 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
718                                                      int *srcu_idx, unsigned bio_opf)
719 {
720         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
721                 return dm_get_live_table_fast(md);
722         else
723                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
724 }
725
726 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
727                                          unsigned bio_opf)
728 {
729         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
730                 dm_put_live_table_fast(md);
731         else
732                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
733 }
734
735 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
736
737 /*
738  * Open a table device so we can use it as a map destination.
739  */
740 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
741                              struct mapped_device *md)
742 {
743         struct block_device *bdev;
744         u64 part_off;
745         int r;
746
747         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
748
749         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
750         if (IS_ERR(bdev))
751                 return PTR_ERR(bdev);
752
753         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
754         if (r) {
755                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
756                 return r;
757         }
758
759         td->dm_dev.bdev = bdev;
760         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
761         return 0;
762 }
763
764 /*
765  * Close a table device that we've been using.
766  */
767 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
768 {
769         if (!td->dm_dev.bdev)
770                 return;
771
772         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
773         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
774         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
775         td->dm_dev.bdev = NULL;
776         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
777 }
778
779 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
780                                               fmode_t mode)
781 {
782         struct table_device *td;
783
784         list_for_each_entry(td, l, list)
785                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
786                         return td;
787
788         return NULL;
789 }
790
791 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
792                         struct dm_dev **result)
793 {
794         int r;
795         struct table_device *td;
796
797         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
798         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
799         if (!td) {
800                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
801                 if (!td) {
802                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
803                         return -ENOMEM;
804                 }
805
806                 td->dm_dev.mode = mode;
807                 td->dm_dev.bdev = NULL;
808
809                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
810                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
811                         kfree(td);
812                         return r;
813                 }
814
815                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
816
817                 refcount_set(&td->count, 1);
818                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
819         } else {
820                 refcount_inc(&td->count);
821         }
822         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
823
824         *result = &td->dm_dev;
825         return 0;
826 }
827
828 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
829 {
830         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
831
832         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
833         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
834                 close_table_device(td, md);
835                 list_del(&td->list);
836                 kfree(td);
837         }
838         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
839 }
840
841 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
842 {
843         struct list_head *tmp, *next;
844
845         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
846                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
847
848                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
849                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
850                 kfree(td);
851         }
852 }
853
854 /*
855  * Get the geometry associated with a dm device
856  */
857 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
858 {
859         *geo = md->geometry;
860
861         return 0;
862 }
863
864 /*
865  * Set the geometry of a device.
866  */
867 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
868 {
869         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
870
871         if (geo->start > sz) {
872                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
873                 return -EINVAL;
874         }
875
876         md->geometry = *geo;
877
878         return 0;
879 }
880
881 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
882 {
883         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
884 }
885
886 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
887 {
888         blk_status_t io_error;
889         struct mapped_device *md = io->md;
890         struct bio *bio = io->split_bio ? io->split_bio : io->orig_bio;
891
892         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
893                 unsigned long flags;
894                 /*
895                  * Target requested pushing back the I/O.
896                  */
897                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
898                 if (__noflush_suspending(md) &&
899                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
900                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
901                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
902                 } else {
903                         /*
904                          * noflush suspend was interrupted or this is
905                          * a write to a zoned target.
906                          */
907                         io->status = BLK_STS_IOERR;
908                 }
909                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
910         }
911
912         io_error = io->status;
913         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
914                 dm_end_io_acct(io);
915         else if (!io_error) {
916                 /*
917                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
918                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
919                  */
920                 __dm_start_io_acct(io);
921                 dm_end_io_acct(io);
922         }
923         free_io(io);
924         smp_wmb();
925         this_cpu_dec(*md->pending_io);
926
927         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
928         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
929                 wake_up(&md->wait);
930
931         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
932                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
933                         /*
934                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
935                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
936                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
937                          */
938                         bio_clear_polled(bio);
939                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
940                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
941                                 queue_io(md, bio);
942                                 return;
943                         }
944                 }
945                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
946                         return;
947         }
948
949         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
950                 /*
951                  * Preflush done for flush with data, reissue
952                  * without REQ_PREFLUSH.
953                  */
954                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
955                 queue_io(md, bio);
956         } else {
957                 /* done with normal IO or empty flush */
958                 if (io_error)
959                         bio->bi_status = io_error;
960                 bio_endio(bio);
961         }
962 }
963
964 /*
965  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
966  * cloned into, completing the original io if necc.
967  */
968 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
969 {
970         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
971                 dm_io_complete(io);
972 }
973
974 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
975 {
976         unsigned long flags;
977
978         /* Push-back supersedes any I/O errors */
979         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
980         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
981               __noflush_suspending(io->md))) {
982                 io->status = error;
983         }
984         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
985 }
986
987 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
988 {
989         if (unlikely(error))
990                 dm_io_set_error(io, error);
991
992         __dm_io_dec_pending(io);
993 }
994
995 void disable_discard(struct mapped_device *md)
996 {
997         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
998
999         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1000         limits->max_discard_sectors = 0;
1001 }
1002
1003 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1004 {
1005         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1006
1007         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1008         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1009 }
1010
1011 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1012 {
1013         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1014 }
1015
1016 static void clone_endio(struct bio *bio)
1017 {
1018         blk_status_t error = bio->bi_status;
1019         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1020         struct dm_target *ti = tio->ti;
1021         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1022         struct dm_io *io = tio->io;
1023         struct mapped_device *md = io->md;
1024
1025         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1026                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1027                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1028                         disable_discard(md);
1029                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1030                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1031                         disable_write_zeroes(md);
1032         }
1033
1034         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1035             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1036                 dm_zone_endio(io, bio);
1037
1038         if (endio) {
1039                 int r = endio(ti, bio, &error);
1040                 switch (r) {
1041                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1042                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1043                                 /*
1044                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1045                                  * target will break the sequential write pattern:
1046                                  * fail such IO.
1047                                  */
1048                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1049                                         error = BLK_STS_IOERR;
1050                                 else
1051                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1052                         } else
1053                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1054                         fallthrough;
1055                 case DM_ENDIO_DONE:
1056                         break;
1057                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1058                         /* The target will handle the io */
1059                         return;
1060                 default:
1061                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1062                         BUG();
1063                 }
1064         }
1065
1066         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1067             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1068                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1069
1070         free_tio(bio);
1071         dm_io_dec_pending(io, error);
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1076  * target boundary.
1077  */
1078 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1079                                                   sector_t target_offset)
1080 {
1081         return ti->len - target_offset;
1082 }
1083
1084 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1085 {
1086         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1087         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1088         sector_t max_len;
1089
1090         /*
1091          * Does the target need to split IO even further?
1092          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1093          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1094          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1095          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1096          */
1097         if (ti->max_io_len) {
1098                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1099                                               target_offset, ti->max_io_len);
1100                 if (len > max_len)
1101                         len = max_len;
1102         }
1103
1104         return len;
1105 }
1106
1107 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1108 {
1109         if (len > UINT_MAX) {
1110                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1111                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1112                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1113                 return -EINVAL;
1114         }
1115
1116         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1117
1118         return 0;
1119 }
1120 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1121
1122 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1123                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1124         __acquires(md->io_barrier)
1125 {
1126         struct dm_table *map;
1127         struct dm_target *ti;
1128
1129         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1130         if (!map)
1131                 return NULL;
1132
1133         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1134         if (!ti)
1135                 return NULL;
1136
1137         return ti;
1138 }
1139
1140 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1141                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1142                 pfn_t *pfn)
1143 {
1144         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1145         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1146         struct dm_target *ti;
1147         long len, ret = -EIO;
1148         int srcu_idx;
1149
1150         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1151
1152         if (!ti)
1153                 goto out;
1154         if (!ti->type->direct_access)
1155                 goto out;
1156         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1157         if (len < 1)
1158                 goto out;
1159         nr_pages = min(len, nr_pages);
1160         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1161
1162  out:
1163         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1164
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1169                                   size_t nr_pages)
1170 {
1171         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1172         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1173         struct dm_target *ti;
1174         int ret = -EIO;
1175         int srcu_idx;
1176
1177         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1178
1179         if (!ti)
1180                 goto out;
1181         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1182                 /*
1183                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1184                  *  here, something is wrong.
1185                  */
1186                 goto out;
1187         }
1188         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1189  out:
1190         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1191
1192         return ret;
1193 }
1194
1195 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1196                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1197 {
1198         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1199         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1200         struct dm_target *ti;
1201         int srcu_idx;
1202         long ret = 0;
1203
1204         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1205         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1206                 goto out;
1207
1208         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1209 out:
1210         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1211         return ret;
1212 }
1213
1214 /*
1215  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1216  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1217  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1218  * __send_duplicate_bios().
1219  *
1220  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1221  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1222  * sent in a next bio.
1223  *
1224  * A diagram that explains the arithmetics:
1225  * +--------------------+---------------+-------+
1226  * |         1          |       2       |   3   |
1227  * +--------------------+---------------+-------+
1228  *
1229  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1230  *                      <----- bio_sectors ----->
1231  *                      <-- n_sectors -->
1232  *
1233  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1234  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1235  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1236  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1237  *       to make it empty)
1238  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1239  *
1240  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1241  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1242  * copies of the bio.
1243  */
1244 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1245 {
1246         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1247         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1248
1249         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1250         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1251         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1252         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1253         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1254
1255         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1256         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1257
1258         /*
1259          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1260          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1261          */
1262         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1263         tio->io->sectors = n_sectors;
1264 }
1265 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1266
1267 /*
1268  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1269  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1270  *
1271  * Targets should use this interface to submit bios they take
1272  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1273  *
1274  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1275  */
1276 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1277 {
1278         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1279         struct dm_io *io = tio->io;
1280
1281         /* establish bio that will get submitted */
1282         if (!tgt_clone)
1283                 tgt_clone = clone;
1284
1285         /*
1286          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1287          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1288          */
1289         dm_start_io_acct(io, clone);
1290
1291         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1292                               tio->old_sector);
1293         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1294 }
1295 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1296
1297 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1298 {
1299         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1300         while (latch < md->swap_bios) {
1301                 cond_resched();
1302                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1303                 md->swap_bios--;
1304         }
1305         while (latch > md->swap_bios) {
1306                 cond_resched();
1307                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1308                 md->swap_bios++;
1309         }
1310         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1311 }
1312
1313 static void __map_bio(struct bio *clone)
1314 {
1315         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1316         struct dm_target *ti = tio->ti;
1317         struct dm_io *io = tio->io;
1318         struct mapped_device *md = io->md;
1319         int r;
1320
1321         clone->bi_end_io = clone_endio;
1322
1323         /*
1324          * Map the clone.
1325          */
1326         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1327
1328         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1329             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1330                 int latch = get_swap_bios();
1331                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1332                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1333                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1334         }
1335
1336         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1337                 /*
1338                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1339                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1340                  * calls the target map operation.
1341                  */
1342                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1343                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1344                 else
1345                         r = ti->type->map(ti, clone);
1346         } else
1347                 r = ti->type->map(ti, clone);
1348
1349         switch (r) {
1350         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1351                 /* target has assumed ownership of this io */
1352                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1353                         dm_start_io_acct(io, clone);
1354                 break;
1355         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1356                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1357                 break;
1358         case DM_MAPIO_KILL:
1359         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1360                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1361                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1362                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1363                 free_tio(clone);
1364                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1365                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1366                 else
1367                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1368                 break;
1369         default:
1370                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1371                 BUG();
1372         }
1373 }
1374
1375 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1376 {
1377         struct dm_io *io = ci->io;
1378
1379         if (ci->sector_count > len) {
1380                 /*
1381                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1382                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1383                  */
1384                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1385                 io->sectors = len;
1386         }
1387
1388         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1389             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1390                 /*
1391                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1392                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1393                  * - saved regardless of whether split needed so that
1394                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1395                  */
1396                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1397         }
1398 }
1399
1400 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1401                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1402 {
1403         struct bio *bio;
1404         int try;
1405
1406         for (try = 0; try < 2; try++) {
1407                 int bio_nr;
1408
1409                 if (try)
1410                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1411                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1412                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1413                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1414                         if (!bio)
1415                                 break;
1416
1417                         bio_list_add(blist, bio);
1418                 }
1419                 if (try)
1420                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1421                 if (bio_nr == num_bios)
1422                         return;
1423
1424                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1425                         free_tio(bio);
1426         }
1427 }
1428
1429 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1430                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1431 {
1432         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1433         struct bio *clone;
1434         int ret = 0;
1435
1436         switch (num_bios) {
1437         case 0:
1438                 break;
1439         case 1:
1440                 if (len)
1441                         setup_split_accounting(ci, *len);
1442                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1443                 __map_bio(clone);
1444                 ret = 1;
1445                 break;
1446         default:
1447                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1448                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1449                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1450                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1451                         __map_bio(clone);
1452                         ret += 1;
1453                 }
1454                 break;
1455         }
1456
1457         return ret;
1458 }
1459
1460 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1461 {
1462         unsigned target_nr = 0;
1463         struct dm_target *ti;
1464         struct bio flush_bio;
1465
1466         /*
1467          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1468          * need to reference it after submit. It's just used as
1469          * the basis for the clone(s).
1470          */
1471         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1472                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1473
1474         ci->bio = &flush_bio;
1475         ci->sector_count = 0;
1476         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1477
1478         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1479                 int bios;
1480
1481                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1482                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1483                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1484         }
1485
1486         /*
1487          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1488          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1489          */
1490         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1491
1492         bio_uninit(ci->bio);
1493 }
1494
1495 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1496                                         unsigned num_bios)
1497 {
1498         unsigned len;
1499         int bios;
1500
1501         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1502                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1503
1504         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1505         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1506         /*
1507          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1508          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1509          */
1510         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1511
1512         ci->sector += len;
1513         ci->sector_count -= len;
1514 }
1515
1516 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1517 {
1518         unsigned int op = bio_op(bio);
1519
1520         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1521                 switch (op) {
1522                 case REQ_OP_DISCARD:
1523                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1524                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1525                         return true;
1526                 default:
1527                         break;
1528                 }
1529         }
1530
1531         return false;
1532 }
1533
1534 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1535                                           struct dm_target *ti)
1536 {
1537         unsigned num_bios = 0;
1538
1539         switch (bio_op(ci->bio)) {
1540         case REQ_OP_DISCARD:
1541                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1542                 break;
1543         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1544                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1545                 break;
1546         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1547                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1548                 break;
1549         }
1550
1551         /*
1552          * Even though the device advertised support for this type of
1553          * request, that does not mean every target supports it, and
1554          * reconfiguration might also have changed that since the
1555          * check was performed.
1556          */
1557         if (unlikely(!num_bios))
1558                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1559
1560         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1561         return BLK_STS_OK;
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1566  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1567  * stored in dm_io->data before the reuse.
1568  *
1569  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1570  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1571  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1572  */
1573 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1574 {
1575         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1576 }
1577
1578 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1579 {
1580         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1581
1582         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1583                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1584                 /*
1585                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1586                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1587                  */
1588                 io->data = bio->bi_private;
1589
1590                 /* tell block layer to poll for completion */
1591                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1592
1593                 io->next = NULL;
1594         } else {
1595                 /*
1596                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1597                  * and save bio->bi_private too.
1598                  */
1599                 io->data = (*head)->data;
1600                 io->next = *head;
1601         }
1602
1603         *head = io;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1608  */
1609 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1610 {
1611         struct bio *clone;
1612         struct dm_target *ti;
1613         unsigned len;
1614
1615         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1616         if (unlikely(!ti))
1617                 return BLK_STS_IOERR;
1618
1619         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1620             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1621                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1622
1623         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1624                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1625
1626         /*
1627          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1628          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1629          */
1630         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1631
1632         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1633         setup_split_accounting(ci, len);
1634         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1635         __map_bio(clone);
1636
1637         ci->sector += len;
1638         ci->sector_count -= len;
1639
1640         return BLK_STS_OK;
1641 }
1642
1643 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1644                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1645 {
1646         ci->map = map;
1647         ci->io = alloc_io(md, bio);
1648         ci->bio = bio;
1649         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1650         ci->submit_as_polled = false;
1651         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1652         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1653
1654         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1655         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1656             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1657                 ci->sector_count = 0;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1662  */
1663 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1664                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1665 {
1666         struct clone_info ci;
1667         struct dm_io *io;
1668         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1669         bool is_abnormal;
1670
1671         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1672         if (unlikely(is_abnormal)) {
1673                 /*
1674                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1675                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1676                  */
1677                 blk_queue_split(&bio);
1678         }
1679
1680         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1681         io = ci.io;
1682
1683         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1684                 __send_empty_flush(&ci);
1685                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1686                 goto out;
1687         }
1688
1689         error = __split_and_process_bio(&ci);
1690         if (error || !ci.sector_count)
1691                 goto out;
1692         /*
1693          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1694          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1695          */
1696         WARN_ON_ONCE(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT));
1697         io->split_bio = bio_split(bio, io->sectors, GFP_NOIO,
1698                                   &md->queue->bio_split);
1699         bio_chain(io->split_bio, bio);
1700         trace_block_split(io->split_bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1701         submit_bio_noacct(bio);
1702 out:
1703         /*
1704          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1705          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1706          *
1707          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1708          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1709          */
1710         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1711                 /*
1712                  * In case of submission failure, the extra reference for
1713                  * submitting io isn't consumed yet
1714                  */
1715                 if (error)
1716                         atomic_dec(&io->io_count);
1717                 dm_io_dec_pending(io, error);
1718         } else
1719                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1720 }
1721
1722 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1723 {
1724         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1725         int srcu_idx;
1726         struct dm_table *map;
1727         unsigned bio_opf = bio->bi_opf;
1728
1729         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1730
1731         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1732         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1733             unlikely(!map)) {
1734                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1735                         bio_wouldblock_error(bio);
1736                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1737                         bio_io_error(bio);
1738                 else
1739                         queue_io(md, bio);
1740                 goto out;
1741         }
1742
1743         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1744 out:
1745         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1746 }
1747
1748 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1749                           unsigned int flags)
1750 {
1751         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1752
1753         /* don't poll if the mapped io is done */
1754         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1755                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1756
1757         /* bio_poll holds the last reference */
1758         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1759 }
1760
1761 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1762                        unsigned int flags)
1763 {
1764         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1765         struct dm_io *list = *head;
1766         struct dm_io *tmp = NULL;
1767         struct dm_io *curr, *next;
1768
1769         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1770         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1771                 return 0;
1772
1773         WARN_ON_ONCE(!list);
1774
1775         /*
1776          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1777          *
1778          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1779          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1780          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1781          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1782          */
1783         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1784         bio->bi_private = list->data;
1785
1786         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1787                         curr ? curr->next : NULL) {
1788                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1789                         /*
1790                          * clone_endio() has already occurred, so no
1791                          * error handling is needed here.
1792                          */
1793                         __dm_io_dec_pending(curr);
1794                 } else {
1795                         curr->next = tmp;
1796                         tmp = curr;
1797                 }
1798         }
1799
1800         /* Not done? */
1801         if (tmp) {
1802                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1803                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1804                 *head = tmp;
1805                 return 0;
1806         }
1807         return 1;
1808 }
1809
1810 /*-----------------------------------------------------------------
1811  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1812  *---------------------------------------------------------------*/
1813 static void free_minor(int minor)
1814 {
1815         spin_lock(&_minor_lock);
1816         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1817         spin_unlock(&_minor_lock);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * See if the device with a specific minor # is free.
1822  */
1823 static int specific_minor(int minor)
1824 {
1825         int r;
1826
1827         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1828                 return -EINVAL;
1829
1830         idr_preload(GFP_KERNEL);
1831         spin_lock(&_minor_lock);
1832
1833         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1834
1835         spin_unlock(&_minor_lock);
1836         idr_preload_end();
1837         if (r < 0)
1838                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 static int next_free_minor(int *minor)
1843 {
1844         int r;
1845
1846         idr_preload(GFP_KERNEL);
1847         spin_lock(&_minor_lock);
1848
1849         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1850
1851         spin_unlock(&_minor_lock);
1852         idr_preload_end();
1853         if (r < 0)
1854                 return r;
1855         *minor = r;
1856         return 0;
1857 }
1858
1859 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1860 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1861 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1862
1863 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1864
1865 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1866 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1867 {
1868         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1869 }
1870
1871 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1872
1873 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1874 {
1875 }
1876 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1877
1878 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1879 {
1880         if (md->wq)
1881                 destroy_workqueue(md->wq);
1882         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1883
1884         if (md->dax_dev) {
1885                 dax_remove_host(md->disk);
1886                 kill_dax(md->dax_dev);
1887                 put_dax(md->dax_dev);
1888                 md->dax_dev = NULL;
1889         }
1890
1891         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1892         if (md->disk) {
1893                 spin_lock(&_minor_lock);
1894                 md->disk->private_data = NULL;
1895                 spin_unlock(&_minor_lock);
1896                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1897                         dm_sysfs_exit(md);
1898                         del_gendisk(md->disk);
1899                 }
1900                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1901                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1902         }
1903
1904         if (md->pending_io) {
1905                 free_percpu(md->pending_io);
1906                 md->pending_io = NULL;
1907         }
1908
1909         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1910
1911         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1912         mutex_destroy(&md->type_lock);
1913         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1914         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1915
1916         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1921  */
1922 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1923 {
1924         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1925         struct mapped_device *md;
1926         void *old_md;
1927
1928         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1929         if (!md) {
1930                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1931                 return NULL;
1932         }
1933
1934         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1935                 goto bad_module_get;
1936
1937         /* get a minor number for the dev */
1938         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1939                 r = next_free_minor(&minor);
1940         else
1941                 r = specific_minor(minor);
1942         if (r < 0)
1943                 goto bad_minor;
1944
1945         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1946         if (r < 0)
1947                 goto bad_io_barrier;
1948
1949         md->numa_node_id = numa_node_id;
1950         md->init_tio_pdu = false;
1951         md->type = DM_TYPE_NONE;
1952         mutex_init(&md->suspend_lock);
1953         mutex_init(&md->type_lock);
1954         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1955         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1956         atomic_set(&md->holders, 1);
1957         atomic_set(&md->open_count, 0);
1958         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1959         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1960         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1961         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1962         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1963
1964         /*
1965          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1966          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1967          * override accordingly.
1968          */
1969         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1970         if (!md->disk)
1971                 goto bad;
1972         md->queue = md->disk->queue;
1973
1974         init_waitqueue_head(&md->wait);
1975         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1976         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1977         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1978
1979         md->swap_bios = get_swap_bios();
1980         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1981         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1982
1983         md->disk->major = _major;
1984         md->disk->first_minor = minor;
1985         md->disk->minors = 1;
1986         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1987         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1988         md->disk->queue = md->queue;
1989         md->disk->private_data = md;
1990         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1991
1992         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1993                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1994                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1995                         md->dax_dev = NULL;
1996                         goto bad;
1997                 }
1998                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
1999                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2000                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2001                         goto bad;
2002         }
2003
2004         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2005
2006         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2007         if (!md->wq)
2008                 goto bad;
2009
2010         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2011         if (!md->pending_io)
2012                 goto bad;
2013
2014         dm_stats_init(&md->stats);
2015
2016         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2017         spin_lock(&_minor_lock);
2018         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2019         spin_unlock(&_minor_lock);
2020
2021         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2022
2023         return md;
2024
2025 bad:
2026         cleanup_mapped_device(md);
2027 bad_io_barrier:
2028         free_minor(minor);
2029 bad_minor:
2030         module_put(THIS_MODULE);
2031 bad_module_get:
2032         kvfree(md);
2033         return NULL;
2034 }
2035
2036 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2037
2038 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2039 {
2040         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2041
2042         unlock_fs(md);
2043
2044         cleanup_mapped_device(md);
2045
2046         free_table_devices(&md->table_devices);
2047         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2048         free_minor(minor);
2049
2050         module_put(THIS_MODULE);
2051         kvfree(md);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Bind a table to the device.
2056  */
2057 static void event_callback(void *context)
2058 {
2059         unsigned long flags;
2060         LIST_HEAD(uevents);
2061         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2062
2063         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2064         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2065         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2066
2067         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2068
2069         atomic_inc(&md->event_nr);
2070         wake_up(&md->eventq);
2071         dm_issue_global_event();
2072 }
2073
2074 /*
2075  * Returns old map, which caller must destroy.
2076  */
2077 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2078                                struct queue_limits *limits)
2079 {
2080         struct dm_table *old_map;
2081         sector_t size;
2082         int ret;
2083
2084         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2085
2086         size = dm_table_get_size(t);
2087
2088         /*
2089          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2090          */
2091         if (size != dm_get_size(md))
2092                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2093
2094         if (!get_capacity(md->disk))
2095                 set_capacity(md->disk, size);
2096         else
2097                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2098
2099         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2100
2101         if (dm_table_request_based(t)) {
2102                 /*
2103                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2104                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2105                  */
2106                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2107
2108                 /*
2109                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2110                  * size of front_pad doesn't change.
2111                  *
2112                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2113                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2114                  * so you must walk through the queue to unprep.
2115                  */
2116                 if (!md->mempools) {
2117                         md->mempools = t->mempools;
2118                         t->mempools = NULL;
2119                 }
2120         } else {
2121                 /*
2122                  * The md may already have mempools that need changing.
2123                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2124                  * because a different table was loaded.
2125                  */
2126                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2127                 md->mempools = t->mempools;
2128                 t->mempools = NULL;
2129         }
2130
2131         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2132         if (ret) {
2133                 old_map = ERR_PTR(ret);
2134                 goto out;
2135         }
2136
2137         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2138         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2139         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2140
2141         if (old_map)
2142                 dm_sync_table(md);
2143 out:
2144         return old_map;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Returns unbound table for the caller to free.
2149  */
2150 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2151 {
2152         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2153
2154         if (!map)
2155                 return NULL;
2156
2157         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2158         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2159         dm_sync_table(md);
2160
2161         return map;
2162 }
2163
2164 /*
2165  * Constructor for a new device.
2166  */
2167 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2168 {
2169         struct mapped_device *md;
2170
2171         md = alloc_dev(minor);
2172         if (!md)
2173                 return -ENXIO;
2174
2175         dm_ima_reset_data(md);
2176
2177         *result = md;
2178         return 0;
2179 }
2180
2181 /*
2182  * Functions to manage md->type.
2183  * All are required to hold md->type_lock.
2184  */
2185 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2186 {
2187         mutex_lock(&md->type_lock);
2188 }
2189
2190 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2191 {
2192         mutex_unlock(&md->type_lock);
2193 }
2194
2195 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2196 {
2197         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2198         md->type = type;
2199 }
2200
2201 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2202 {
2203         return md->type;
2204 }
2205
2206 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2207 {
2208         return md->immutable_target_type;
2209 }
2210
2211 /*
2212  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2213  * count on 'md'.
2214  */
2215 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2216 {
2217         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2218         return &md->queue->limits;
2219 }
2220 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2221
2222 /*
2223  * Setup the DM device's queue based on md's type
2224  */
2225 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2226 {
2227         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2228         struct queue_limits limits;
2229         int r;
2230
2231         switch (type) {
2232         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2233                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2234                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2235                 if (r) {
2236                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2237                         return r;
2238                 }
2239                 break;
2240         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2241         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2242                 break;
2243         case DM_TYPE_NONE:
2244                 WARN_ON_ONCE(true);
2245                 break;
2246         }
2247
2248         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2249         if (r) {
2250                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2251                 return r;
2252         }
2253         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2254         if (r)
2255                 return r;
2256
2257         r = add_disk(md->disk);
2258         if (r)
2259                 return r;
2260
2261         r = dm_sysfs_init(md);
2262         if (r) {
2263                 del_gendisk(md->disk);
2264                 return r;
2265         }
2266         md->type = type;
2267         return 0;
2268 }
2269
2270 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2271 {
2272         struct mapped_device *md;
2273         unsigned minor = MINOR(dev);
2274
2275         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2276                 return NULL;
2277
2278         spin_lock(&_minor_lock);
2279
2280         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2281         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2282             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2283                 md = NULL;
2284                 goto out;
2285         }
2286         dm_get(md);
2287 out:
2288         spin_unlock(&_minor_lock);
2289
2290         return md;
2291 }
2292 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2293
2294 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2295 {
2296         return md->interface_ptr;
2297 }
2298
2299 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2300 {
2301         md->interface_ptr = ptr;
2302 }
2303
2304 void dm_get(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         atomic_inc(&md->holders);
2307         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2308 }
2309
2310 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2311 {
2312         spin_lock(&_minor_lock);
2313         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2314                 spin_unlock(&_minor_lock);
2315                 return -EBUSY;
2316         }
2317         dm_get(md);
2318         spin_unlock(&_minor_lock);
2319         return 0;
2320 }
2321 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2322
2323 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2324 {
2325         return md->name;
2326 }
2327 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2328
2329 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2330 {
2331         struct dm_table *map;
2332         int srcu_idx;
2333
2334         might_sleep();
2335
2336         spin_lock(&_minor_lock);
2337         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2338         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2339         spin_unlock(&_minor_lock);
2340
2341         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2342
2343         /*
2344          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2345          * do not race with internal suspend.
2346          */
2347         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2348         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2349         if (!dm_suspended_md(md)) {
2350                 dm_table_presuspend_targets(map);
2351                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2352                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2353                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2354         }
2355         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2356         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2357         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2358
2359         /*
2360          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2361          * for example.  Wait for all references to disappear.
2362          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2363          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2364          */
2365         if (wait)
2366                 while (atomic_read(&md->holders))
2367                         msleep(1);
2368         else if (atomic_read(&md->holders))
2369                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2370                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2371
2372         dm_table_destroy(__unbind(md));
2373         free_dev(md);
2374 }
2375
2376 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2377 {
2378         __dm_destroy(md, true);
2379 }
2380
2381 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2382 {
2383         __dm_destroy(md, false);
2384 }
2385
2386 void dm_put(struct mapped_device *md)
2387 {
2388         atomic_dec(&md->holders);
2389 }
2390 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2391
2392 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2393 {
2394         int cpu;
2395         unsigned long sum = 0;
2396
2397         for_each_possible_cpu(cpu)
2398                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2399
2400         return sum != 0;
2401 }
2402
2403 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2404 {
2405         int r = 0;
2406         DEFINE_WAIT(wait);
2407
2408         while (true) {
2409                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2410
2411                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2412                         break;
2413
2414                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2415                         r = -EINTR;
2416                         break;
2417                 }
2418
2419                 io_schedule();
2420         }
2421         finish_wait(&md->wait, &wait);
2422
2423         smp_rmb();
2424
2425         return r;
2426 }
2427
2428 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2429 {
2430         int r = 0;
2431
2432         if (!queue_is_mq(md->queue))
2433                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2434
2435         while (true) {
2436                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2437                         break;
2438
2439                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2440                         r = -EINTR;
2441                         break;
2442                 }
2443
2444                 msleep(5);
2445         }
2446
2447         return r;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * Process the deferred bios
2452  */
2453 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2454 {
2455         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2456         struct bio *bio;
2457
2458         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2459                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2460                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2461                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2462
2463                 if (!bio)
2464                         break;
2465
2466                 submit_bio_noacct(bio);
2467         }
2468 }
2469
2470 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2471 {
2472         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2473         smp_mb__after_atomic();
2474         queue_work(md->wq, &md->work);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2479  */
2480 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2481 {
2482         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2483         struct queue_limits limits;
2484         int r;
2485
2486         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2487
2488         /* device must be suspended */
2489         if (!dm_suspended_md(md))
2490                 goto out;
2491
2492         /*
2493          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2494          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2495          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2496          * reappear.
2497          */
2498         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2499                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2500                 if (live_map)
2501                         limits = md->queue->limits;
2502                 dm_put_live_table_fast(md);
2503         }
2504
2505         if (!live_map) {
2506                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2507                 if (r) {
2508                         map = ERR_PTR(r);
2509                         goto out;
2510                 }
2511         }
2512
2513         map = __bind(md, table, &limits);
2514         dm_issue_global_event();
2515
2516 out:
2517         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2518         return map;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2523  * device.
2524  */
2525 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2526 {
2527         int r;
2528
2529         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2530
2531         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2532         if (!r)
2533                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2534         return r;
2535 }
2536
2537 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2538 {
2539         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2540                 return;
2541         thaw_bdev(md->disk->part0);
2542         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2543 }
2544
2545 /*
2546  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2547  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2548  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2549  *
2550  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2551  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2552  * are being added to md->deferred list.
2553  */
2554 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2555                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2556                         int dmf_suspended_flag)
2557 {
2558         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2559         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2560         int r;
2561
2562         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2563
2564         /*
2565          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2566          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2567          */
2568         if (noflush)
2569                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2570         else
2571                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2572
2573         /*
2574          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2575          * provide the .presuspend_undo hook.
2576          */
2577         dm_table_presuspend_targets(map);
2578
2579         /*
2580          * Flush I/O to the device.
2581          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2582          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2583          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2584          */
2585         if (!noflush && do_lockfs) {
2586                 r = lock_fs(md);
2587                 if (r) {
2588                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2589                         return r;
2590                 }
2591         }
2592
2593         /*
2594          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2595          * to target drivers i.e. no one may be executing
2596          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2597          *
2598          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2599          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2600          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2601          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2602          * flush_workqueue(md->wq).
2603          */
2604         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2605         if (map)
2606                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2607
2608         /*
2609          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2610          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2611          */
2612         if (dm_request_based(md))
2613                 dm_stop_queue(md->queue);
2614
2615         flush_workqueue(md->wq);
2616
2617         /*
2618          * At this point no more requests are entering target request routines.
2619          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2620          * to finish.
2621          */
2622         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2623         if (!r)
2624                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2625
2626         if (noflush)
2627                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2628         if (map)
2629                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2630
2631         /* were we interrupted ? */
2632         if (r < 0) {
2633                 dm_queue_flush(md);
2634
2635                 if (dm_request_based(md))
2636                         dm_start_queue(md->queue);
2637
2638                 unlock_fs(md);
2639                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2640                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2641         }
2642
2643         return r;
2644 }
2645
2646 /*
2647  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2648  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2649  * the background.  Before the table can be swapped with
2650  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2651  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2652  */
2653 /*
2654  * Suspend mechanism in request-based dm.
2655  *
2656  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2657  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2658  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2659  *
2660  * To abort suspend, start the request_queue.
2661  */
2662 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2663 {
2664         struct dm_table *map = NULL;
2665         int r = 0;
2666
2667 retry:
2668         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2669
2670         if (dm_suspended_md(md)) {
2671                 r = -EINVAL;
2672                 goto out_unlock;
2673         }
2674
2675         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2676                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2677                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2678                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2679                 if (r)
2680                         return r;
2681                 goto retry;
2682         }
2683
2684         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2685
2686         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2687         if (r)
2688                 goto out_unlock;
2689
2690         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2691         dm_table_postsuspend_targets(map);
2692         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2693
2694 out_unlock:
2695         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2696         return r;
2697 }
2698
2699 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2700 {
2701         if (map) {
2702                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2703                 if (r)
2704                         return r;
2705         }
2706
2707         dm_queue_flush(md);
2708
2709         /*
2710          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2711          * so that mapping of targets can work correctly.
2712          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2713          */
2714         if (dm_request_based(md))
2715                 dm_start_queue(md->queue);
2716
2717         unlock_fs(md);
2718
2719         return 0;
2720 }
2721
2722 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2723 {
2724         int r;
2725         struct dm_table *map = NULL;
2726
2727 retry:
2728         r = -EINVAL;
2729         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2730
2731         if (!dm_suspended_md(md))
2732                 goto out;
2733
2734         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2735                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2736                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2737                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2738                 if (r)
2739                         return r;
2740                 goto retry;
2741         }
2742
2743         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2744         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2745                 goto out;
2746
2747         r = __dm_resume(md, map);
2748         if (r)
2749                 goto out;
2750
2751         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2752 out:
2753         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2754
2755         return r;
2756 }
2757
2758 /*
2759  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2760  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2761  * It may be used only from the kernel.
2762  */
2763
2764 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2765 {
2766         struct dm_table *map = NULL;
2767
2768         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2769
2770         if (md->internal_suspend_count++)
2771                 return; /* nested internal suspend */
2772
2773         if (dm_suspended_md(md)) {
2774                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2775                 return; /* nest suspend */
2776         }
2777
2778         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2779
2780         /*
2781          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2782          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2783          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2784          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2785          */
2786         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2787                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2788
2789         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2790         dm_table_postsuspend_targets(map);
2791         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2792 }
2793
2794 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2795 {
2796         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2797
2798         if (--md->internal_suspend_count)
2799                 return; /* resume from nested internal suspend */
2800
2801         if (dm_suspended_md(md))
2802                 goto done; /* resume from nested suspend */
2803
2804         /*
2805          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2806          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2807          */
2808         (void) __dm_resume(md, NULL);
2809
2810 done:
2811         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2812         smp_mb__after_atomic();
2813         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2814 }
2815
2816 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2817 {
2818         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2819         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2820         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2823
2824 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2825 {
2826         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2827         __dm_internal_resume(md);
2828         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2829 }
2830 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2831
2832 /*
2833  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2834  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2835  */
2836
2837 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2838 {
2839         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2840         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2841                 return;
2842
2843         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2844         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2845         flush_workqueue(md->wq);
2846         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2847 }
2848 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2849
2850 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2851 {
2852         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2853                 goto done;
2854
2855         dm_queue_flush(md);
2856
2857 done:
2858         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2861
2862 /*-----------------------------------------------------------------
2863  * Event notification.
2864  *---------------------------------------------------------------*/
2865 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2866                        unsigned cookie)
2867 {
2868         int r;
2869         unsigned noio_flag;
2870         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2871         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2872
2873         noio_flag = memalloc_noio_save();
2874
2875         if (!cookie)
2876                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2877         else {
2878                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2879                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2880                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2881                                        action, envp);
2882         }
2883
2884         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2885
2886         return r;
2887 }
2888
2889 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2890 {
2891         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2892 }
2893
2894 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2895 {
2896         return atomic_read(&md->event_nr);
2897 }
2898
2899 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2900 {
2901         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2902                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2903 }
2904
2905 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2906 {
2907         unsigned long flags;
2908
2909         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2910         list_add(elist, &md->uevent_list);
2911         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2912 }
2913
2914 /*
2915  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2916  * count on 'md'.
2917  */
2918 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2919 {
2920         return md->disk;
2921 }
2922 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2923
2924 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2925 {
2926         return &md->kobj_holder.kobj;
2927 }
2928
2929 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2930 {
2931         struct mapped_device *md;
2932
2933         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2934
2935         spin_lock(&_minor_lock);
2936         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2937                 md = NULL;
2938                 goto out;
2939         }
2940         dm_get(md);
2941 out:
2942         spin_unlock(&_minor_lock);
2943
2944         return md;
2945 }
2946
2947 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2948 {
2949         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2950 }
2951
2952 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2953 {
2954         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2955 }
2956
2957 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2958 {
2959         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2960 }
2961
2962 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2963 {
2964         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2965 }
2966
2967 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2968 {
2969         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2970 }
2971 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2972
2973 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2974 {
2975         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2976 }
2977 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2978
2979 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2980 {
2981         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2982 }
2983 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2984
2985 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2986                                             unsigned per_io_data_size, unsigned min_pool_size,
2987                                             bool integrity, bool poll)
2988 {
2989         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2990         unsigned int pool_size = 0;
2991         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2992         int ret;
2993
2994         if (!pools)
2995                 return NULL;
2996
2997         switch (type) {
2998         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2999         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
3000                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
3001                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
3002                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
3003                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, poll ? BIOSET_PERCPU_CACHE : 0);
3004                 if (ret)
3005                         goto out;
3006                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3007                         goto out;
3008                 break;
3009         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3010                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3011                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3012                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3013                 break;
3014         default:
3015                 BUG();
3016         }
3017
3018         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3019         if (ret)
3020                 goto out;
3021
3022         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3023                 goto out;
3024
3025         return pools;
3026
3027 out:
3028         dm_free_md_mempools(pools);
3029
3030         return NULL;
3031 }
3032
3033 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3034 {
3035         if (!pools)
3036                 return;
3037
3038         bioset_exit(&pools->bs);
3039         bioset_exit(&pools->io_bs);
3040
3041         kfree(pools);
3042 }
3043
3044 struct dm_pr {
3045         u64     old_key;
3046         u64     new_key;
3047         u32     flags;
3048         bool    fail_early;
3049 };
3050
3051 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3052                       void *data)
3053 {
3054         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3055         struct dm_table *table;
3056         struct dm_target *ti;
3057         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3058
3059         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3060         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3061                 goto out;
3062
3063         /* We only support devices that have a single target */
3064         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3065                 goto out;
3066         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3067
3068         if (dm_suspended_md(md)) {
3069                 ret = -EAGAIN;
3070                 goto out;
3071         }
3072
3073         ret = -EINVAL;
3074         if (!ti->type->iterate_devices)
3075                 goto out;
3076
3077         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3078 out:
3079         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3080         return ret;
3081 }
3082
3083 /*
3084  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3085  */
3086 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3087                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3088 {
3089         struct dm_pr *pr = data;
3090         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3091
3092         if (!ops || !ops->pr_register)
3093                 return -EOPNOTSUPP;
3094         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3095 }
3096
3097 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3098                           u32 flags)
3099 {
3100         struct dm_pr pr = {
3101                 .old_key        = old_key,
3102                 .new_key        = new_key,
3103                 .flags          = flags,
3104                 .fail_early     = true,
3105         };
3106         int ret;
3107
3108         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3109         if (ret && new_key) {
3110                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3111                 pr.old_key = new_key;
3112                 pr.new_key = 0;
3113                 pr.flags = 0;
3114                 pr.fail_early = false;
3115                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3116         }
3117
3118         return ret;
3119 }
3120
3121 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3122                          u32 flags)
3123 {
3124         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3125         const struct pr_ops *ops;
3126         int r, srcu_idx;
3127
3128         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3129         if (r < 0)
3130                 goto out;
3131
3132         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3133         if (ops && ops->pr_reserve)
3134                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3135         else
3136                 r = -EOPNOTSUPP;
3137 out:
3138         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3139         return r;
3140 }
3141
3142 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3143 {
3144         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3145         const struct pr_ops *ops;
3146         int r, srcu_idx;
3147
3148         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3149         if (r < 0)
3150                 goto out;
3151
3152         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3153         if (ops && ops->pr_release)
3154                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3155         else
3156                 r = -EOPNOTSUPP;
3157 out:
3158         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3159         return r;
3160 }
3161
3162 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3163                          enum pr_type type, bool abort)
3164 {
3165         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3166         const struct pr_ops *ops;
3167         int r, srcu_idx;
3168
3169         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3170         if (r < 0)
3171                 goto out;
3172
3173         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3174         if (ops && ops->pr_preempt)
3175                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3176         else
3177                 r = -EOPNOTSUPP;
3178 out:
3179         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3180         return r;
3181 }
3182
3183 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3184 {
3185         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3186         const struct pr_ops *ops;
3187         int r, srcu_idx;
3188
3189         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3190         if (r < 0)
3191                 goto out;
3192
3193         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3194         if (ops && ops->pr_clear)
3195                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3196         else
3197                 r = -EOPNOTSUPP;
3198 out:
3199         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3200         return r;
3201 }
3202
3203 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3204         .pr_register    = dm_pr_register,
3205         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3206         .pr_release     = dm_pr_release,
3207         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3208         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3209 };
3210
3211 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3212         .submit_bio = dm_submit_bio,
3213         .poll_bio = dm_poll_bio,
3214         .open = dm_blk_open,
3215         .release = dm_blk_close,
3216         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3217         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3218         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3219         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3220         .owner = THIS_MODULE
3221 };
3222
3223 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3224         .open = dm_blk_open,
3225         .release = dm_blk_close,
3226         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3227         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3228         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3229         .owner = THIS_MODULE
3230 };
3231
3232 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3233         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3234         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3235         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3236 };
3237
3238 /*
3239  * module hooks
3240  */
3241 module_init(dm_init);
3242 module_exit(dm_exit);
3243
3244 module_param(major, uint, 0);
3245 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3246
3247 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3248 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3249
3250 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3251 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3252
3253 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3254 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3255
3256 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3257 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3258 MODULE_LICENSE("GPL");