GNU Linux-libre 5.10.153-gnu1
[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
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/mm.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/blkpg.h>
18 #include <linux/bio.h>
19 #include <linux/mempool.h>
20 #include <linux/dax.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/idr.h>
23 #include <linux/uio.h>
24 #include <linux/hdreg.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/wait.h>
27 #include <linux/pr.h>
28 #include <linux/refcount.h>
29 #include <linux/part_stat.h>
30 #include <linux/blk-crypto.h>
31
32 #define DM_MSG_PREFIX "core"
33
34 /*
35  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
36  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
37  */
38 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
39 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
40
41 static const char *_name = DM_NAME;
42
43 static unsigned int major = 0;
44 static unsigned int _major = 0;
45
46 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
47
48 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
49
50 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
51
52 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
53
54 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
55
56 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
57 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
58
59 void dm_issue_global_event(void)
60 {
61         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
62         wake_up(&dm_global_eventq);
63 }
64
65 /*
66  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
67  */
68 struct clone_info {
69         struct dm_table *map;
70         struct bio *bio;
71         struct dm_io *io;
72         sector_t sector;
73         unsigned sector_count;
74 };
75
76 /*
77  * One of these is allocated per clone bio.
78  */
79 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
80 struct dm_target_io {
81         unsigned magic;
82         struct dm_io *io;
83         struct dm_target *ti;
84         unsigned target_bio_nr;
85         unsigned *len_ptr;
86         bool inside_dm_io;
87         struct bio clone;
88 };
89
90 /*
91  * One of these is allocated per original bio.
92  * It contains the first clone used for that original.
93  */
94 #define DM_IO_MAGIC 5191977
95 struct dm_io {
96         unsigned magic;
97         struct mapped_device *md;
98         blk_status_t status;
99         atomic_t io_count;
100         struct bio *orig_bio;
101         unsigned long start_time;
102         spinlock_t endio_lock;
103         struct dm_stats_aux stats_aux;
104         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
105         struct dm_target_io tio;
106 };
107
108 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
111         if (!tio->inside_dm_io)
112                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
113         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
114 }
115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
116
117 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
118 {
119         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
120         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
121                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
122         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
123         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
124 }
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
126
127 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
128 {
129         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
132
133 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
134
135 /*
136  * Bits for the md->flags field.
137  */
138 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
139 #define DMF_SUSPENDED 1
140 #define DMF_FROZEN 2
141 #define DMF_FREEING 3
142 #define DMF_DELETING 4
143 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
144 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
145 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
146 #define DMF_POST_SUSPENDING 8
147
148 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
149 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
150
151 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
152 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
153 static int get_swap_bios(void)
154 {
155         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
156         if (unlikely(latch <= 0))
157                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
158         return latch;
159 }
160
161 /*
162  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
163  */
164 struct dm_md_mempools {
165         struct bio_set bs;
166         struct bio_set io_bs;
167 };
168
169 struct table_device {
170         struct list_head list;
171         refcount_t count;
172         struct dm_dev dm_dev;
173 };
174
175 /*
176  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
177  */
178 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
179 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
180
181 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
182 {
183         int param = READ_ONCE(*module_param);
184         int modified_param = 0;
185         bool modified = true;
186
187         if (param < min)
188                 modified_param = min;
189         else if (param > max)
190                 modified_param = max;
191         else
192                 modified = false;
193
194         if (modified) {
195                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
196                 param = modified_param;
197         }
198
199         return param;
200 }
201
202 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
203                                unsigned def, unsigned max)
204 {
205         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
206         unsigned modified_param = 0;
207
208         if (!param)
209                 modified_param = def;
210         else if (param > max)
211                 modified_param = max;
212
213         if (modified_param) {
214                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
215                 param = modified_param;
216         }
217
218         return param;
219 }
220
221 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
222 {
223         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
224                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
227
228 static unsigned dm_get_numa_node(void)
229 {
230         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
231                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
232 }
233
234 static int __init local_init(void)
235 {
236         int r;
237
238         r = dm_uevent_init();
239         if (r)
240                 return r;
241
242         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
243         if (!deferred_remove_workqueue) {
244                 r = -ENOMEM;
245                 goto out_uevent_exit;
246         }
247
248         _major = major;
249         r = register_blkdev(_major, _name);
250         if (r < 0)
251                 goto out_free_workqueue;
252
253         if (!_major)
254                 _major = r;
255
256         return 0;
257
258 out_free_workqueue:
259         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
260 out_uevent_exit:
261         dm_uevent_exit();
262
263         return r;
264 }
265
266 static void local_exit(void)
267 {
268         flush_scheduled_work();
269         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
270
271         unregister_blkdev(_major, _name);
272         dm_uevent_exit();
273
274         _major = 0;
275
276         DMINFO("cleaned up");
277 }
278
279 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
280         local_init,
281         dm_target_init,
282         dm_linear_init,
283         dm_stripe_init,
284         dm_io_init,
285         dm_kcopyd_init,
286         dm_interface_init,
287         dm_statistics_init,
288 };
289
290 static void (*_exits[])(void) = {
291         local_exit,
292         dm_target_exit,
293         dm_linear_exit,
294         dm_stripe_exit,
295         dm_io_exit,
296         dm_kcopyd_exit,
297         dm_interface_exit,
298         dm_statistics_exit,
299 };
300
301 static int __init dm_init(void)
302 {
303         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
304
305         int r, i;
306
307         for (i = 0; i < count; i++) {
308                 r = _inits[i]();
309                 if (r)
310                         goto bad;
311         }
312
313         return 0;
314
315       bad:
316         while (i--)
317                 _exits[i]();
318
319         return r;
320 }
321
322 static void __exit dm_exit(void)
323 {
324         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
325
326         while (i--)
327                 _exits[i]();
328
329         /*
330          * Should be empty by this point.
331          */
332         idr_destroy(&_minor_idr);
333 }
334
335 /*
336  * Block device functions
337  */
338 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
339 {
340         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
341 }
342
343 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
344 {
345         struct mapped_device *md;
346
347         spin_lock(&_minor_lock);
348
349         md = bdev->bd_disk->private_data;
350         if (!md)
351                 goto out;
352
353         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
354             dm_deleting_md(md)) {
355                 md = NULL;
356                 goto out;
357         }
358
359         dm_get(md);
360         atomic_inc(&md->open_count);
361 out:
362         spin_unlock(&_minor_lock);
363
364         return md ? 0 : -ENXIO;
365 }
366
367 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
368 {
369         struct mapped_device *md;
370
371         spin_lock(&_minor_lock);
372
373         md = disk->private_data;
374         if (WARN_ON(!md))
375                 goto out;
376
377         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
378             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
379                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
380
381         dm_put(md);
382 out:
383         spin_unlock(&_minor_lock);
384 }
385
386 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
387 {
388         return atomic_read(&md->open_count);
389 }
390
391 /*
392  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
393  */
394 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
395 {
396         int r = 0;
397
398         spin_lock(&_minor_lock);
399
400         if (dm_open_count(md)) {
401                 r = -EBUSY;
402                 if (mark_deferred)
403                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
404         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
405                 r = -EEXIST;
406         else
407                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
408
409         spin_unlock(&_minor_lock);
410
411         return r;
412 }
413
414 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
415 {
416         int r = 0;
417
418         spin_lock(&_minor_lock);
419
420         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
421                 r = -EBUSY;
422         else
423                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
424
425         spin_unlock(&_minor_lock);
426
427         return r;
428 }
429
430 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
431 {
432         dm_deferred_remove();
433 }
434
435 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
436 {
437         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
438
439         return dm_get_geometry(md, geo);
440 }
441
442 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
443 int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
444 {
445         struct dm_report_zones_args *args = data;
446         sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
447
448         /*
449          * Ignore zones beyond the target range.
450          */
451         if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
452                 return 0;
453
454         /*
455          * Remap the start sector and write pointer position of the zone
456          * to match its position in the target range.
457          */
458         zone->start += sector_diff;
459         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
460                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
461                         zone->wp = zone->start + zone->len;
462                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
463                         zone->wp = zone->start;
464                 else
465                         zone->wp += sector_diff;
466         }
467
468         args->next_sector = zone->start + zone->len;
469         return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
470 }
471 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones_cb);
472
473 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
474                 unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
475 {
476         struct mapped_device *md = disk->private_data;
477         struct dm_table *map;
478         int srcu_idx, ret;
479         struct dm_report_zones_args args = {
480                 .next_sector = sector,
481                 .orig_data = data,
482                 .orig_cb = cb,
483         };
484
485         if (dm_suspended_md(md))
486                 return -EAGAIN;
487
488         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
489         if (!map) {
490                 ret = -EIO;
491                 goto out;
492         }
493
494         do {
495                 struct dm_target *tgt;
496
497                 tgt = dm_table_find_target(map, args.next_sector);
498                 if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones)) {
499                         ret = -EIO;
500                         goto out;
501                 }
502
503                 args.tgt = tgt;
504                 ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args,
505                                               nr_zones - args.zone_idx);
506                 if (ret < 0)
507                         goto out;
508         } while (args.zone_idx < nr_zones &&
509                  args.next_sector < get_capacity(disk));
510
511         ret = args.zone_idx;
512 out:
513         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
514         return ret;
515 }
516 #else
517 #define dm_blk_report_zones             NULL
518 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
519
520 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
521                             struct block_device **bdev)
522 {
523         struct dm_target *tgt;
524         struct dm_table *map;
525         int r;
526
527 retry:
528         r = -ENOTTY;
529         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
530         if (!map || !dm_table_get_size(map))
531                 return r;
532
533         /* We only support devices that have a single target */
534         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
535                 return r;
536
537         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
538         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
539                 return r;
540
541         if (dm_suspended_md(md))
542                 return -EAGAIN;
543
544         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
545         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
546                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
547                 msleep(10);
548                 goto retry;
549         }
550
551         return r;
552 }
553
554 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
555 {
556         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
557 }
558
559 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
560                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
561 {
562         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
563         int r, srcu_idx;
564
565         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
566         if (r < 0)
567                 goto out;
568
569         if (r > 0) {
570                 /*
571                  * Target determined this ioctl is being issued against a
572                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
573                  */
574                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
575                         DMDEBUG_LIMIT(
576         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
577                                 current->comm, cmd);
578                         r = -ENOIOCTLCMD;
579                         goto out;
580                 }
581         }
582
583         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
584 out:
585         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
586         return r;
587 }
588
589 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
590 {
591         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
592         struct dm_io *io = tio->io;
593
594         return jiffies_to_nsecs(io->start_time);
595 }
596 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
597
598 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
599 {
600         struct mapped_device *md = io->md;
601         struct bio *bio = io->orig_bio;
602
603         io->start_time = bio_start_io_acct(bio);
604         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
605                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
606                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
607                                     false, 0, &io->stats_aux);
608 }
609
610 static void end_io_acct(struct mapped_device *md, struct bio *bio,
611                         unsigned long start_time, struct dm_stats_aux *stats_aux)
612 {
613         unsigned long duration = jiffies - start_time;
614
615         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
616                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
617                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
618                                     true, duration, stats_aux);
619
620         smp_wmb();
621
622         bio_end_io_acct(bio, start_time);
623
624         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
625         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
626                 wake_up(&md->wait);
627 }
628
629 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
630 {
631         struct dm_io *io;
632         struct dm_target_io *tio;
633         struct bio *clone;
634
635         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
636         if (!clone)
637                 return NULL;
638
639         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
640         tio->inside_dm_io = true;
641         tio->io = NULL;
642
643         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
644         io->magic = DM_IO_MAGIC;
645         io->status = 0;
646         atomic_set(&io->io_count, 1);
647         io->orig_bio = bio;
648         io->md = md;
649         spin_lock_init(&io->endio_lock);
650
651         start_io_acct(io);
652
653         return io;
654 }
655
656 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
657 {
658         bio_put(&io->tio.clone);
659 }
660
661 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
662                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
663 {
664         struct dm_target_io *tio;
665
666         if (!ci->io->tio.io) {
667                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
668                 tio = &ci->io->tio;
669         } else {
670                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
671                 if (!clone)
672                         return NULL;
673
674                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
675                 tio->inside_dm_io = false;
676         }
677
678         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
679         tio->io = ci->io;
680         tio->ti = ti;
681         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
682
683         return tio;
684 }
685
686 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
687 {
688         if (tio->inside_dm_io)
689                 return;
690         bio_put(&tio->clone);
691 }
692
693 /*
694  * Add the bio to the list of deferred io.
695  */
696 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
697 {
698         unsigned long flags;
699
700         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
701         bio_list_add(&md->deferred, bio);
702         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
703         queue_work(md->wq, &md->work);
704 }
705
706 /*
707  * Everyone (including functions in this file), should use this
708  * function to access the md->map field, and make sure they call
709  * dm_put_live_table() when finished.
710  */
711 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
712 {
713         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
714
715         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
716 }
717
718 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
719 {
720         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
721 }
722
723 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
724 {
725         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
726         synchronize_rcu_expedited();
727 }
728
729 /*
730  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
731  * The caller must not block between these two functions.
732  */
733 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
734 {
735         rcu_read_lock();
736         return rcu_dereference(md->map);
737 }
738
739 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
740 {
741         rcu_read_unlock();
742 }
743
744 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
745
746 /*
747  * Open a table device so we can use it as a map destination.
748  */
749 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
750                              struct mapped_device *md)
751 {
752         struct block_device *bdev;
753
754         int r;
755
756         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
757
758         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
759         if (IS_ERR(bdev))
760                 return PTR_ERR(bdev);
761
762         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
763         if (r) {
764                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
765                 return r;
766         }
767
768         td->dm_dev.bdev = bdev;
769         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
770         return 0;
771 }
772
773 /*
774  * Close a table device that we've been using.
775  */
776 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
777 {
778         if (!td->dm_dev.bdev)
779                 return;
780
781         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
782         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
783         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
784         td->dm_dev.bdev = NULL;
785         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
786 }
787
788 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
789                                               fmode_t mode)
790 {
791         struct table_device *td;
792
793         list_for_each_entry(td, l, list)
794                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
795                         return td;
796
797         return NULL;
798 }
799
800 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
801                         struct dm_dev **result)
802 {
803         int r;
804         struct table_device *td;
805
806         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
807         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
808         if (!td) {
809                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
810                 if (!td) {
811                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
812                         return -ENOMEM;
813                 }
814
815                 td->dm_dev.mode = mode;
816                 td->dm_dev.bdev = NULL;
817
818                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
819                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
820                         kfree(td);
821                         return r;
822                 }
823
824                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
825
826                 refcount_set(&td->count, 1);
827                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
828         } else {
829                 refcount_inc(&td->count);
830         }
831         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
832
833         *result = &td->dm_dev;
834         return 0;
835 }
836 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
837
838 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
839 {
840         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
841
842         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
843         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
844                 close_table_device(td, md);
845                 list_del(&td->list);
846                 kfree(td);
847         }
848         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
849 }
850 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
851
852 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
853 {
854         struct list_head *tmp, *next;
855
856         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
857                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
858
859                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
860                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
861                 kfree(td);
862         }
863 }
864
865 /*
866  * Get the geometry associated with a dm device
867  */
868 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
869 {
870         *geo = md->geometry;
871
872         return 0;
873 }
874
875 /*
876  * Set the geometry of a device.
877  */
878 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
879 {
880         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
881
882         if (geo->start > sz) {
883                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
884                 return -EINVAL;
885         }
886
887         md->geometry = *geo;
888
889         return 0;
890 }
891
892 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
893 {
894         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
895 }
896
897 /*
898  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
899  * cloned into, completing the original io if necc.
900  */
901 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
902 {
903         unsigned long flags;
904         blk_status_t io_error;
905         struct bio *bio;
906         struct mapped_device *md = io->md;
907         unsigned long start_time = 0;
908         struct dm_stats_aux stats_aux;
909
910         /* Push-back supersedes any I/O errors */
911         if (unlikely(error)) {
912                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
913                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
914                         io->status = error;
915                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
916         }
917
918         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
919                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
920                         /*
921                          * Target requested pushing back the I/O.
922                          */
923                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
924                         if (__noflush_suspending(md))
925                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
926                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
927                         else
928                                 /* noflush suspend was interrupted. */
929                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
930                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
931                 }
932
933                 io_error = io->status;
934                 bio = io->orig_bio;
935                 start_time = io->start_time;
936                 stats_aux = io->stats_aux;
937                 free_io(md, io);
938                 end_io_acct(md, bio, start_time, &stats_aux);
939
940                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
941                         return;
942
943                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
944                         /*
945                          * Preflush done for flush with data, reissue
946                          * without REQ_PREFLUSH.
947                          */
948                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
949                         queue_io(md, bio);
950                 } else {
951                         /* done with normal IO or empty flush */
952                         if (io_error)
953                                 bio->bi_status = io_error;
954                         bio_endio(bio);
955                 }
956         }
957 }
958
959 void disable_discard(struct mapped_device *md)
960 {
961         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
962
963         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
964         limits->max_discard_sectors = 0;
965         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
966 }
967
968 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
969 {
970         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
971
972         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
973         limits->max_write_same_sectors = 0;
974 }
975
976 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
977 {
978         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
979
980         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
981         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
982 }
983
984 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
985 {
986         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
987 }
988
989 static void clone_endio(struct bio *bio)
990 {
991         blk_status_t error = bio->bi_status;
992         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
993         struct dm_io *io = tio->io;
994         struct mapped_device *md = tio->io->md;
995         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
996         struct bio *orig_bio = io->orig_bio;
997
998         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
999                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1000                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
1001                         disable_discard(md);
1002                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
1003                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
1004                         disable_write_same(md);
1005                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1006                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
1007                         disable_write_zeroes(md);
1008         }
1009
1010         /*
1011          * For zone-append bios get offset in zone of the written
1012          * sector and add that to the original bio sector pos.
1013          */
1014         if (bio_op(orig_bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
1015                 sector_t written_sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1016                 struct request_queue *q = orig_bio->bi_disk->queue;
1017                 u64 mask = (u64)blk_queue_zone_sectors(q) - 1;
1018
1019                 orig_bio->bi_iter.bi_sector += written_sector & mask;
1020         }
1021
1022         if (endio) {
1023                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1024                 switch (r) {
1025                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1026                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1027                         fallthrough;
1028                 case DM_ENDIO_DONE:
1029                         break;
1030                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1031                         /* The target will handle the io */
1032                         return;
1033                 default:
1034                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1035                         BUG();
1036                 }
1037         }
1038
1039         if (unlikely(swap_bios_limit(tio->ti, bio))) {
1040                 struct mapped_device *md = io->md;
1041                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1042         }
1043
1044         free_tio(tio);
1045         dec_pending(io, error);
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1050  * target boundary.
1051  */
1052 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1053                                                   sector_t target_offset)
1054 {
1055         return ti->len - target_offset;
1056 }
1057
1058 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1059 {
1060         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1061         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1062         sector_t max_len;
1063
1064         /*
1065          * Does the target need to split IO even further?
1066          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1067          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1068          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1069          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1070          */
1071         if (ti->max_io_len) {
1072                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1073                                               target_offset, ti->max_io_len);
1074                 if (len > max_len)
1075                         len = max_len;
1076         }
1077
1078         return len;
1079 }
1080
1081 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1082 {
1083         if (len > UINT_MAX) {
1084                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1085                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1086                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1087                 return -EINVAL;
1088         }
1089
1090         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1091
1092         return 0;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1095
1096 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1097                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1098         __acquires(md->io_barrier)
1099 {
1100         struct dm_table *map;
1101         struct dm_target *ti;
1102
1103         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1104         if (!map)
1105                 return NULL;
1106
1107         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1108         if (!ti)
1109                 return NULL;
1110
1111         return ti;
1112 }
1113
1114 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1115                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1116 {
1117         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1118         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1119         struct dm_target *ti;
1120         long len, ret = -EIO;
1121         int srcu_idx;
1122
1123         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1124
1125         if (!ti)
1126                 goto out;
1127         if (!ti->type->direct_access)
1128                 goto out;
1129         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1130         if (len < 1)
1131                 goto out;
1132         nr_pages = min(len, nr_pages);
1133         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1134
1135  out:
1136         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1137
1138         return ret;
1139 }
1140
1141 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1142                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1143 {
1144         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1145         struct dm_table *map;
1146         bool ret = false;
1147         int srcu_idx;
1148
1149         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1150         if (!map)
1151                 goto out;
1152
1153         ret = dm_table_supports_dax(map, device_not_dax_capable, &blocksize);
1154
1155 out:
1156         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1157
1158         return ret;
1159 }
1160
1161 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1162                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1163 {
1164         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1165         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1166         struct dm_target *ti;
1167         long ret = 0;
1168         int srcu_idx;
1169
1170         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1171
1172         if (!ti)
1173                 goto out;
1174         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1175                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1176                 goto out;
1177         }
1178         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1179  out:
1180         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1181
1182         return ret;
1183 }
1184
1185 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1186                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1187 {
1188         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1189         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1190         struct dm_target *ti;
1191         long ret = 0;
1192         int srcu_idx;
1193
1194         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1195
1196         if (!ti)
1197                 goto out;
1198         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1199                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1200                 goto out;
1201         }
1202         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1203  out:
1204         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1205
1206         return ret;
1207 }
1208
1209 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1210                                   size_t nr_pages)
1211 {
1212         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1213         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1214         struct dm_target *ti;
1215         int ret = -EIO;
1216         int srcu_idx;
1217
1218         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1219
1220         if (!ti)
1221                 goto out;
1222         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1223                 /*
1224                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1225                  *  here, something is wrong.
1226                  */
1227                 goto out;
1228         }
1229         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1230  out:
1231         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1232
1233         return ret;
1234 }
1235
1236 /*
1237  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1238  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1239  * operations and REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes).
1240  *
1241  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1242  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1243  * sent in a next bio.
1244  *
1245  * A diagram that explains the arithmetics:
1246  * +--------------------+---------------+-------+
1247  * |         1          |       2       |   3   |
1248  * +--------------------+---------------+-------+
1249  *
1250  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1251  *                      <------- bi_size ------->
1252  *                      <-- n_sectors -->
1253  *
1254  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1255  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1256  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1257  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1258  *       to make it empty)
1259  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1260  *
1261  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1262  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1263  * copies of the bio.
1264  */
1265 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1266 {
1267         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1268         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1269
1270         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1271         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1272         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1273         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1274         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1275
1276         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1277         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1278 }
1279 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1280
1281 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1282 {
1283         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1284         while (latch < md->swap_bios) {
1285                 cond_resched();
1286                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1287                 md->swap_bios--;
1288         }
1289         while (latch > md->swap_bios) {
1290                 cond_resched();
1291                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1292                 md->swap_bios++;
1293         }
1294         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1295 }
1296
1297 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1298 {
1299         int r;
1300         sector_t sector;
1301         struct bio *clone = &tio->clone;
1302         struct dm_io *io = tio->io;
1303         struct dm_target *ti = tio->ti;
1304         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1305
1306         clone->bi_end_io = clone_endio;
1307
1308         /*
1309          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1310          * anything, the target has assumed ownership of
1311          * this io.
1312          */
1313         atomic_inc(&io->io_count);
1314         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1315
1316         if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1317                 struct mapped_device *md = io->md;
1318                 int latch = get_swap_bios();
1319                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1320                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1321                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1322         }
1323
1324         r = ti->type->map(ti, clone);
1325         switch (r) {
1326         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1327                 break;
1328         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1329                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1330                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1331                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1332                 ret = submit_bio_noacct(clone);
1333                 break;
1334         case DM_MAPIO_KILL:
1335                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1336                         struct mapped_device *md = io->md;
1337                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1338                 }
1339                 free_tio(tio);
1340                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1341                 break;
1342         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1343                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1344                         struct mapped_device *md = io->md;
1345                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1346                 }
1347                 free_tio(tio);
1348                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1349                 break;
1350         default:
1351                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1352                 BUG();
1353         }
1354
1355         return ret;
1356 }
1357
1358 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1359 {
1360         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1361         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1362 }
1363
1364 /*
1365  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1366  */
1367 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1368                      sector_t sector, unsigned len)
1369 {
1370         struct bio *clone = &tio->clone;
1371         int r;
1372
1373         __bio_clone_fast(clone, bio);
1374
1375         r = bio_crypt_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1376         if (r < 0)
1377                 return r;
1378
1379         if (bio_integrity(bio)) {
1380                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1381                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1382                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1383                                 dm_device_name(tio->io->md),
1384                                 tio->ti->type->name);
1385                         return -EIO;
1386                 }
1387
1388                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1389                 if (r < 0)
1390                         return r;
1391         }
1392
1393         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1394         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1395
1396         if (bio_integrity(bio))
1397                 bio_integrity_trim(clone);
1398
1399         return 0;
1400 }
1401
1402 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1403                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1404 {
1405         struct dm_target_io *tio;
1406         int try;
1407
1408         if (!num_bios)
1409                 return;
1410
1411         if (num_bios == 1) {
1412                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1413                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1414                 return;
1415         }
1416
1417         for (try = 0; try < 2; try++) {
1418                 int bio_nr;
1419                 struct bio *bio;
1420
1421                 if (try)
1422                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1423                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1424                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1425                         if (!tio)
1426                                 break;
1427
1428                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1429                 }
1430                 if (try)
1431                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1432                 if (bio_nr == num_bios)
1433                         return;
1434
1435                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1436                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1437                         free_tio(tio);
1438                 }
1439         }
1440 }
1441
1442 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1443                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1444 {
1445         struct bio *clone = &tio->clone;
1446
1447         tio->len_ptr = len;
1448
1449         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1450         if (len)
1451                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1452
1453         return __map_bio(tio);
1454 }
1455
1456 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1457                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1458 {
1459         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1460         struct bio *bio;
1461         struct dm_target_io *tio;
1462
1463         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1464
1465         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1466                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1467                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1468         }
1469 }
1470
1471 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1472 {
1473         unsigned target_nr = 0;
1474         struct dm_target *ti;
1475         struct bio flush_bio;
1476
1477         /*
1478          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1479          * need to reference it after submit. It's just used as
1480          * the basis for the clone(s).
1481          */
1482         bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1483         flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1484         ci->bio = &flush_bio;
1485         ci->sector_count = 0;
1486
1487         /*
1488          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1489          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1490          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1491          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1492          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1493          */
1494         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1495
1496         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1497         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1498                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1499
1500         bio_uninit(ci->bio);
1501         return 0;
1502 }
1503
1504 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1505                                     sector_t sector, unsigned *len)
1506 {
1507         struct bio *bio = ci->bio;
1508         struct dm_target_io *tio;
1509         int r;
1510
1511         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1512         tio->len_ptr = len;
1513         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1514         if (r < 0) {
1515                 free_tio(tio);
1516                 return r;
1517         }
1518         (void) __map_bio(tio);
1519
1520         return 0;
1521 }
1522
1523 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1524                                        unsigned num_bios)
1525 {
1526         unsigned len;
1527
1528         /*
1529          * Even though the device advertised support for this type of
1530          * request, that does not mean every target supports it, and
1531          * reconfiguration might also have changed that since the
1532          * check was performed.
1533          */
1534         if (!num_bios)
1535                 return -EOPNOTSUPP;
1536
1537         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1538                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1539
1540         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1541
1542         ci->sector += len;
1543         ci->sector_count -= len;
1544
1545         return 0;
1546 }
1547
1548 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1549 {
1550         bool r = false;
1551
1552         switch (bio_op(bio)) {
1553         case REQ_OP_DISCARD:
1554         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1555         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1556         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1557                 r = true;
1558                 break;
1559         }
1560
1561         return r;
1562 }
1563
1564 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1565                                   int *result)
1566 {
1567         struct bio *bio = ci->bio;
1568         unsigned num_bios = 0;
1569
1570         switch (bio_op(bio)) {
1571         case REQ_OP_DISCARD:
1572                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1573                 break;
1574         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1575                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1576                 break;
1577         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1578                 num_bios = ti->num_write_same_bios;
1579                 break;
1580         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1581                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1582                 break;
1583         default:
1584                 return false;
1585         }
1586
1587         *result = __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1588         return true;
1589 }
1590
1591 /*
1592  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1593  */
1594 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1595 {
1596         struct dm_target *ti;
1597         unsigned len;
1598         int r;
1599
1600         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1601         if (!ti)
1602                 return -EIO;
1603
1604         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1605                 return r;
1606
1607         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1608
1609         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1610         if (r < 0)
1611                 return r;
1612
1613         ci->sector += len;
1614         ci->sector_count -= len;
1615
1616         return 0;
1617 }
1618
1619 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1620                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1621 {
1622         ci->map = map;
1623         ci->io = alloc_io(md, bio);
1624         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1625 }
1626
1627 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1628         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1629
1630 /*
1631  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1632  */
1633 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1634                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1635 {
1636         struct clone_info ci;
1637         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1638         int error = 0;
1639
1640         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1641
1642         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1643                 error = __send_empty_flush(&ci);
1644                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1645         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1646                 ci.bio = bio;
1647                 ci.sector_count = 0;
1648                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1649         } else {
1650                 ci.bio = bio;
1651                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1652                 while (ci.sector_count && !error) {
1653                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1654                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1655                                 /*
1656                                  * Remainder must be passed to submit_bio_noacct()
1657                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1658                                  * have been completely processed.
1659                                  * We take a clone of the original to store in
1660                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1661                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1662                                  */
1663                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1664                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1665                                 ci.io->orig_bio = b;
1666
1667                                 /*
1668                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1669                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1670                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1671                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1672                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1673                                  */
1674                                 part_stat_lock();
1675                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1676                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1677                                 part_stat_unlock();
1678
1679                                 bio_chain(b, bio);
1680                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1681                                 ret = submit_bio_noacct(bio);
1682                                 break;
1683                         }
1684                 }
1685         }
1686
1687         /* drop the extra reference count */
1688         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 static blk_qc_t dm_submit_bio(struct bio *bio)
1693 {
1694         struct mapped_device *md = bio->bi_disk->private_data;
1695         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1696         int srcu_idx;
1697         struct dm_table *map;
1698
1699         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1700
1701         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1702         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1703             unlikely(!map)) {
1704                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1705                         bio_wouldblock_error(bio);
1706                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1707                         bio_io_error(bio);
1708                 else
1709                         queue_io(md, bio);
1710                 goto out;
1711         }
1712
1713         /*
1714          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1715          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1716          */
1717         if (is_abnormal_io(bio))
1718                 blk_queue_split(&bio);
1719
1720         ret = __split_and_process_bio(md, map, bio);
1721 out:
1722         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1723         return ret;
1724 }
1725
1726 /*-----------------------------------------------------------------
1727  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1728  *---------------------------------------------------------------*/
1729 static void free_minor(int minor)
1730 {
1731         spin_lock(&_minor_lock);
1732         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1733         spin_unlock(&_minor_lock);
1734 }
1735
1736 /*
1737  * See if the device with a specific minor # is free.
1738  */
1739 static int specific_minor(int minor)
1740 {
1741         int r;
1742
1743         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1744                 return -EINVAL;
1745
1746         idr_preload(GFP_KERNEL);
1747         spin_lock(&_minor_lock);
1748
1749         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1750
1751         spin_unlock(&_minor_lock);
1752         idr_preload_end();
1753         if (r < 0)
1754                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1755         return 0;
1756 }
1757
1758 static int next_free_minor(int *minor)
1759 {
1760         int r;
1761
1762         idr_preload(GFP_KERNEL);
1763         spin_lock(&_minor_lock);
1764
1765         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1766
1767         spin_unlock(&_minor_lock);
1768         idr_preload_end();
1769         if (r < 0)
1770                 return r;
1771         *minor = r;
1772         return 0;
1773 }
1774
1775 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1776 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1777 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1778
1779 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1780
1781 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1782 {
1783         if (md->wq)
1784                 destroy_workqueue(md->wq);
1785         bioset_exit(&md->bs);
1786         bioset_exit(&md->io_bs);
1787
1788         if (md->dax_dev) {
1789                 kill_dax(md->dax_dev);
1790                 put_dax(md->dax_dev);
1791                 md->dax_dev = NULL;
1792         }
1793
1794         if (md->disk) {
1795                 spin_lock(&_minor_lock);
1796                 md->disk->private_data = NULL;
1797                 spin_unlock(&_minor_lock);
1798                 del_gendisk(md->disk);
1799                 put_disk(md->disk);
1800         }
1801
1802         if (md->queue)
1803                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1804
1805         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1806
1807         if (md->bdev) {
1808                 bdput(md->bdev);
1809                 md->bdev = NULL;
1810         }
1811
1812         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1813         mutex_destroy(&md->type_lock);
1814         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1815         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1816
1817         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1822  */
1823 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1824 {
1825         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1826         struct mapped_device *md;
1827         void *old_md;
1828
1829         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1830         if (!md) {
1831                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1832                 return NULL;
1833         }
1834
1835         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1836                 goto bad_module_get;
1837
1838         /* get a minor number for the dev */
1839         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1840                 r = next_free_minor(&minor);
1841         else
1842                 r = specific_minor(minor);
1843         if (r < 0)
1844                 goto bad_minor;
1845
1846         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1847         if (r < 0)
1848                 goto bad_io_barrier;
1849
1850         md->numa_node_id = numa_node_id;
1851         md->init_tio_pdu = false;
1852         md->type = DM_TYPE_NONE;
1853         mutex_init(&md->suspend_lock);
1854         mutex_init(&md->type_lock);
1855         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1856         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1857         atomic_set(&md->holders, 1);
1858         atomic_set(&md->open_count, 0);
1859         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1860         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1861         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1862         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1863         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1864
1865         /*
1866          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1867          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1868          * override accordingly.
1869          */
1870         md->queue = blk_alloc_queue(numa_node_id);
1871         if (!md->queue)
1872                 goto bad;
1873
1874         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1875         if (!md->disk)
1876                 goto bad;
1877
1878         init_waitqueue_head(&md->wait);
1879         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1880         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1881         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1882
1883         md->swap_bios = get_swap_bios();
1884         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1885         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1886
1887         md->disk->major = _major;
1888         md->disk->first_minor = minor;
1889         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1890         md->disk->queue = md->queue;
1891         md->disk->private_data = md;
1892         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1893
1894         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1895                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1896                                         &dm_dax_ops, 0);
1897                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1898                         md->dax_dev = NULL;
1899                         goto bad;
1900                 }
1901         }
1902
1903         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1904         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1905
1906         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1907         if (!md->wq)
1908                 goto bad;
1909
1910         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1911         if (!md->bdev)
1912                 goto bad;
1913
1914         dm_stats_init(&md->stats);
1915
1916         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1917         spin_lock(&_minor_lock);
1918         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1919         spin_unlock(&_minor_lock);
1920
1921         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1922
1923         return md;
1924
1925 bad:
1926         cleanup_mapped_device(md);
1927 bad_io_barrier:
1928         free_minor(minor);
1929 bad_minor:
1930         module_put(THIS_MODULE);
1931 bad_module_get:
1932         kvfree(md);
1933         return NULL;
1934 }
1935
1936 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1937
1938 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1939 {
1940         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1941
1942         unlock_fs(md);
1943
1944         cleanup_mapped_device(md);
1945
1946         free_table_devices(&md->table_devices);
1947         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1948         free_minor(minor);
1949
1950         module_put(THIS_MODULE);
1951         kvfree(md);
1952 }
1953
1954 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1955 {
1956         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1957         int ret = 0;
1958
1959         if (dm_table_bio_based(t)) {
1960                 /*
1961                  * The md may already have mempools that need changing.
1962                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1963                  * because a different table was loaded.
1964                  */
1965                 bioset_exit(&md->bs);
1966                 bioset_exit(&md->io_bs);
1967
1968         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1969                 /*
1970                  * There's no need to reload with request-based dm
1971                  * because the size of front_pad doesn't change.
1972                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1973                  * prep-ed requests in the queue may refer
1974                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1975                  * through the queue to unprep.
1976                  */
1977                 goto out;
1978         }
1979
1980         BUG_ON(!p ||
1981                bioset_initialized(&md->bs) ||
1982                bioset_initialized(&md->io_bs));
1983
1984         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1985         if (ret)
1986                 goto out;
1987         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1988         if (ret)
1989                 bioset_exit(&md->bs);
1990 out:
1991         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1992         dm_table_free_md_mempools(t);
1993         return ret;
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Bind a table to the device.
1998  */
1999 static void event_callback(void *context)
2000 {
2001         unsigned long flags;
2002         LIST_HEAD(uevents);
2003         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2004
2005         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2006         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2007         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2008
2009         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2010
2011         atomic_inc(&md->event_nr);
2012         wake_up(&md->eventq);
2013         dm_issue_global_event();
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Returns old map, which caller must destroy.
2018  */
2019 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2020                                struct queue_limits *limits)
2021 {
2022         struct dm_table *old_map;
2023         struct request_queue *q = md->queue;
2024         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2025         sector_t size;
2026         int ret;
2027
2028         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2029
2030         size = dm_table_get_size(t);
2031
2032         /*
2033          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2034          */
2035         if (size != dm_get_size(md))
2036                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2037
2038         set_capacity(md->disk, size);
2039         bd_set_nr_sectors(md->bdev, size);
2040
2041         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2042
2043         /*
2044          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2045          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2046          * I/O mapping before resume.
2047          * This must be done before setting the queue restrictions,
2048          * because request-based dm may be run just after the setting.
2049          */
2050         if (request_based)
2051                 dm_stop_queue(q);
2052
2053         if (request_based) {
2054                 /*
2055                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2056                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2057                  */
2058                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2059         }
2060
2061         ret = __bind_mempools(md, t);
2062         if (ret) {
2063                 old_map = ERR_PTR(ret);
2064                 goto out;
2065         }
2066
2067         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2068         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2069         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2070
2071         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2072         if (old_map)
2073                 dm_sync_table(md);
2074
2075 out:
2076         return old_map;
2077 }
2078
2079 /*
2080  * Returns unbound table for the caller to free.
2081  */
2082 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2083 {
2084         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2085
2086         if (!map)
2087                 return NULL;
2088
2089         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2090         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2091         dm_sync_table(md);
2092
2093         return map;
2094 }
2095
2096 /*
2097  * Constructor for a new device.
2098  */
2099 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2100 {
2101         int r;
2102         struct mapped_device *md;
2103
2104         md = alloc_dev(minor);
2105         if (!md)
2106                 return -ENXIO;
2107
2108         r = dm_sysfs_init(md);
2109         if (r) {
2110                 free_dev(md);
2111                 return r;
2112         }
2113
2114         *result = md;
2115         return 0;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Functions to manage md->type.
2120  * All are required to hold md->type_lock.
2121  */
2122 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2123 {
2124         mutex_lock(&md->type_lock);
2125 }
2126
2127 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2128 {
2129         mutex_unlock(&md->type_lock);
2130 }
2131
2132 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2133 {
2134         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2135         md->type = type;
2136 }
2137
2138 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2139 {
2140         return md->type;
2141 }
2142
2143 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2144 {
2145         return md->immutable_target_type;
2146 }
2147
2148 /*
2149  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2150  * count on 'md'.
2151  */
2152 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2153 {
2154         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2155         return &md->queue->limits;
2156 }
2157 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2158
2159 /*
2160  * Setup the DM device's queue based on md's type
2161  */
2162 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2163 {
2164         int r;
2165         struct queue_limits limits;
2166         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2167
2168         switch (type) {
2169         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2170                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2171                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2172                 if (r) {
2173                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2174                         return r;
2175                 }
2176                 break;
2177         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2178         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2179                 break;
2180         case DM_TYPE_NONE:
2181                 WARN_ON_ONCE(true);
2182                 break;
2183         }
2184
2185         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2186         if (r) {
2187                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2188                 return r;
2189         }
2190         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2191         blk_register_queue(md->disk);
2192
2193         return 0;
2194 }
2195
2196 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2197 {
2198         struct mapped_device *md;
2199         unsigned minor = MINOR(dev);
2200
2201         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2202                 return NULL;
2203
2204         spin_lock(&_minor_lock);
2205
2206         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2207         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2208             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2209                 md = NULL;
2210                 goto out;
2211         }
2212         dm_get(md);
2213 out:
2214         spin_unlock(&_minor_lock);
2215
2216         return md;
2217 }
2218 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2219
2220 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2221 {
2222         return md->interface_ptr;
2223 }
2224
2225 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2226 {
2227         md->interface_ptr = ptr;
2228 }
2229
2230 void dm_get(struct mapped_device *md)
2231 {
2232         atomic_inc(&md->holders);
2233         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2234 }
2235
2236 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         spin_lock(&_minor_lock);
2239         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2240                 spin_unlock(&_minor_lock);
2241                 return -EBUSY;
2242         }
2243         dm_get(md);
2244         spin_unlock(&_minor_lock);
2245         return 0;
2246 }
2247 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2248
2249 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2250 {
2251         return md->name;
2252 }
2253 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2254
2255 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2256 {
2257         struct dm_table *map;
2258         int srcu_idx;
2259
2260         might_sleep();
2261
2262         spin_lock(&_minor_lock);
2263         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2264         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2265         spin_unlock(&_minor_lock);
2266
2267         blk_set_queue_dying(md->queue);
2268
2269         /*
2270          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2271          * do not race with internal suspend.
2272          */
2273         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2274         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2275         if (!dm_suspended_md(md)) {
2276                 dm_table_presuspend_targets(map);
2277                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2278                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2279                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2280         }
2281         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2282         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2283         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2284
2285         /*
2286          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2287          * for example.  Wait for all references to disappear.
2288          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2289          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2290          */
2291         if (wait)
2292                 while (atomic_read(&md->holders))
2293                         msleep(1);
2294         else if (atomic_read(&md->holders))
2295                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2296                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2297
2298         dm_sysfs_exit(md);
2299         dm_table_destroy(__unbind(md));
2300         free_dev(md);
2301 }
2302
2303 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2304 {
2305         __dm_destroy(md, true);
2306 }
2307
2308 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2309 {
2310         __dm_destroy(md, false);
2311 }
2312
2313 void dm_put(struct mapped_device *md)
2314 {
2315         atomic_dec(&md->holders);
2316 }
2317 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2318
2319 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2320 {
2321         int cpu;
2322         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
2323         long sum = 0;
2324
2325         for_each_possible_cpu(cpu) {
2326                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
2327                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
2328         }
2329
2330         return sum != 0;
2331 }
2332
2333 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2334 {
2335         int r = 0;
2336         DEFINE_WAIT(wait);
2337
2338         while (true) {
2339                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2340
2341                 if (!md_in_flight_bios(md))
2342                         break;
2343
2344                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2345                         r = -EINTR;
2346                         break;
2347                 }
2348
2349                 io_schedule();
2350         }
2351         finish_wait(&md->wait, &wait);
2352
2353         smp_rmb();
2354
2355         return r;
2356 }
2357
2358 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2359 {
2360         int r = 0;
2361
2362         if (!queue_is_mq(md->queue))
2363                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2364
2365         while (true) {
2366                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2367                         break;
2368
2369                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2370                         r = -EINTR;
2371                         break;
2372                 }
2373
2374                 msleep(5);
2375         }
2376
2377         return r;
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Process the deferred bios
2382  */
2383 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2384 {
2385         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2386         struct bio *bio;
2387
2388         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2389                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2390                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2391                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2392
2393                 if (!bio)
2394                         break;
2395
2396                 submit_bio_noacct(bio);
2397         }
2398 }
2399
2400 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2401 {
2402         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2403         smp_mb__after_atomic();
2404         queue_work(md->wq, &md->work);
2405 }
2406
2407 /*
2408  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2409  */
2410 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2411 {
2412         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2413         struct queue_limits limits;
2414         int r;
2415
2416         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2417
2418         /* device must be suspended */
2419         if (!dm_suspended_md(md))
2420                 goto out;
2421
2422         /*
2423          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2424          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2425          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2426          * reappear.
2427          */
2428         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2429                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2430                 if (live_map)
2431                         limits = md->queue->limits;
2432                 dm_put_live_table_fast(md);
2433         }
2434
2435         if (!live_map) {
2436                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2437                 if (r) {
2438                         map = ERR_PTR(r);
2439                         goto out;
2440                 }
2441         }
2442
2443         map = __bind(md, table, &limits);
2444         dm_issue_global_event();
2445
2446 out:
2447         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2448         return map;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2453  * device.
2454  */
2455 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2456 {
2457         int r;
2458
2459         WARN_ON(md->frozen_sb);
2460
2461         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2462         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2463                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2464                 md->frozen_sb = NULL;
2465                 return r;
2466         }
2467
2468         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2469
2470         return 0;
2471 }
2472
2473 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2474 {
2475         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2476                 return;
2477
2478         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2479         md->frozen_sb = NULL;
2480         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2481 }
2482
2483 /*
2484  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2485  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2486  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2487  *
2488  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2489  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2490  * are being added to md->deferred list.
2491  */
2492 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2493                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2494                         int dmf_suspended_flag)
2495 {
2496         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2497         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2498         int r;
2499
2500         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2501
2502         /*
2503          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2504          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2505          */
2506         if (noflush)
2507                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2508         else
2509                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2510
2511         /*
2512          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2513          * provide the .presuspend_undo hook.
2514          */
2515         dm_table_presuspend_targets(map);
2516
2517         /*
2518          * Flush I/O to the device.
2519          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2520          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2521          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2522          */
2523         if (!noflush && do_lockfs) {
2524                 r = lock_fs(md);
2525                 if (r) {
2526                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2527                         return r;
2528                 }
2529         }
2530
2531         /*
2532          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2533          * to target drivers i.e. no one may be executing
2534          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2535          *
2536          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2537          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2538          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2539          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2540          * flush_workqueue(md->wq).
2541          */
2542         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2543         if (map)
2544                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2545
2546         /*
2547          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2548          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2549          */
2550         if (dm_request_based(md))
2551                 dm_stop_queue(md->queue);
2552
2553         flush_workqueue(md->wq);
2554
2555         /*
2556          * At this point no more requests are entering target request routines.
2557          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2558          * to finish.
2559          */
2560         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2561         if (!r)
2562                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2563
2564         if (noflush)
2565                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2566         if (map)
2567                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2568
2569         /* were we interrupted ? */
2570         if (r < 0) {
2571                 dm_queue_flush(md);
2572
2573                 if (dm_request_based(md))
2574                         dm_start_queue(md->queue);
2575
2576                 unlock_fs(md);
2577                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2578                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2579         }
2580
2581         return r;
2582 }
2583
2584 /*
2585  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2586  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2587  * the background.  Before the table can be swapped with
2588  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2589  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2590  */
2591 /*
2592  * Suspend mechanism in request-based dm.
2593  *
2594  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2595  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2596  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2597  *
2598  * To abort suspend, start the request_queue.
2599  */
2600 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2601 {
2602         struct dm_table *map = NULL;
2603         int r = 0;
2604
2605 retry:
2606         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2607
2608         if (dm_suspended_md(md)) {
2609                 r = -EINVAL;
2610                 goto out_unlock;
2611         }
2612
2613         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2614                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2615                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2616                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2617                 if (r)
2618                         return r;
2619                 goto retry;
2620         }
2621
2622         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2623
2624         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2625         if (r)
2626                 goto out_unlock;
2627
2628         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2629         dm_table_postsuspend_targets(map);
2630         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2631
2632 out_unlock:
2633         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2634         return r;
2635 }
2636
2637 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2638 {
2639         if (map) {
2640                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2641                 if (r)
2642                         return r;
2643         }
2644
2645         dm_queue_flush(md);
2646
2647         /*
2648          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2649          * so that mapping of targets can work correctly.
2650          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2651          */
2652         if (dm_request_based(md))
2653                 dm_start_queue(md->queue);
2654
2655         unlock_fs(md);
2656
2657         return 0;
2658 }
2659
2660 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2661 {
2662         int r;
2663         struct dm_table *map = NULL;
2664
2665 retry:
2666         r = -EINVAL;
2667         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2668
2669         if (!dm_suspended_md(md))
2670                 goto out;
2671
2672         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2673                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2674                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2675                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2676                 if (r)
2677                         return r;
2678                 goto retry;
2679         }
2680
2681         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2682         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2683                 goto out;
2684
2685         r = __dm_resume(md, map);
2686         if (r)
2687                 goto out;
2688
2689         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2690 out:
2691         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2692
2693         return r;
2694 }
2695
2696 /*
2697  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2698  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2699  * It may be used only from the kernel.
2700  */
2701
2702 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2703 {
2704         struct dm_table *map = NULL;
2705
2706         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2707
2708         if (md->internal_suspend_count++)
2709                 return; /* nested internal suspend */
2710
2711         if (dm_suspended_md(md)) {
2712                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2713                 return; /* nest suspend */
2714         }
2715
2716         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2717
2718         /*
2719          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2720          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2721          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2722          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2723          */
2724         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2725                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2726
2727         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2728         dm_table_postsuspend_targets(map);
2729         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2730 }
2731
2732 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2733 {
2734         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2735
2736         if (--md->internal_suspend_count)
2737                 return; /* resume from nested internal suspend */
2738
2739         if (dm_suspended_md(md))
2740                 goto done; /* resume from nested suspend */
2741
2742         /*
2743          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2744          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2745          */
2746         (void) __dm_resume(md, NULL);
2747
2748 done:
2749         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2750         smp_mb__after_atomic();
2751         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2752 }
2753
2754 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2755 {
2756         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2757         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2758         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2759 }
2760 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2761
2762 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2763 {
2764         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2765         __dm_internal_resume(md);
2766         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2769
2770 /*
2771  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2772  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2773  */
2774
2775 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2776 {
2777         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2778         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2779                 return;
2780
2781         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2782         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2783         flush_workqueue(md->wq);
2784         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2785 }
2786 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2787
2788 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2789 {
2790         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2791                 goto done;
2792
2793         dm_queue_flush(md);
2794
2795 done:
2796         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2797 }
2798 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2799
2800 /*-----------------------------------------------------------------
2801  * Event notification.
2802  *---------------------------------------------------------------*/
2803 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2804                        unsigned cookie)
2805 {
2806         int r;
2807         unsigned noio_flag;
2808         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2809         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2810
2811         noio_flag = memalloc_noio_save();
2812
2813         if (!cookie)
2814                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2815         else {
2816                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2817                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2818                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2819                                        action, envp);
2820         }
2821
2822         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2823
2824         return r;
2825 }
2826
2827 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2828 {
2829         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2830 }
2831
2832 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2833 {
2834         return atomic_read(&md->event_nr);
2835 }
2836
2837 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2838 {
2839         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2840                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2841 }
2842
2843 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2844 {
2845         unsigned long flags;
2846
2847         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2848         list_add(elist, &md->uevent_list);
2849         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2850 }
2851
2852 /*
2853  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2854  * count on 'md'.
2855  */
2856 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2857 {
2858         return md->disk;
2859 }
2860 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2861
2862 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2863 {
2864         return &md->kobj_holder.kobj;
2865 }
2866
2867 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2868 {
2869         struct mapped_device *md;
2870
2871         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2872
2873         spin_lock(&_minor_lock);
2874         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2875                 md = NULL;
2876                 goto out;
2877         }
2878         dm_get(md);
2879 out:
2880         spin_unlock(&_minor_lock);
2881
2882         return md;
2883 }
2884
2885 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2886 {
2887         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2888 }
2889
2890 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2891 {
2892         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2893 }
2894
2895 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2896 {
2897         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2898 }
2899
2900 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2901 {
2902         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2903 }
2904
2905 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2906 {
2907         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2908 }
2909 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2910
2911 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2912 {
2913         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2914 }
2915 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2916
2917 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2918 {
2919         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2920 }
2921 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2922
2923 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2924                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2925                                             unsigned min_pool_size)
2926 {
2927         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2928         unsigned int pool_size = 0;
2929         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2930         int ret;
2931
2932         if (!pools)
2933                 return NULL;
2934
2935         switch (type) {
2936         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2937         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2938                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2939                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2940                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2941                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2942                 if (ret)
2943                         goto out;
2944                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2945                         goto out;
2946                 break;
2947         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2948                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2949                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2950                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2951                 break;
2952         default:
2953                 BUG();
2954         }
2955
2956         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2957         if (ret)
2958                 goto out;
2959
2960         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2961                 goto out;
2962
2963         return pools;
2964
2965 out:
2966         dm_free_md_mempools(pools);
2967
2968         return NULL;
2969 }
2970
2971 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2972 {
2973         if (!pools)
2974                 return;
2975
2976         bioset_exit(&pools->bs);
2977         bioset_exit(&pools->io_bs);
2978
2979         kfree(pools);
2980 }
2981
2982 struct dm_pr {
2983         u64     old_key;
2984         u64     new_key;
2985         u32     flags;
2986         bool    fail_early;
2987 };
2988
2989 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2990                       void *data)
2991 {
2992         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2993         struct dm_table *table;
2994         struct dm_target *ti;
2995         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2996
2997         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2998         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2999                 goto out;
3000
3001         /* We only support devices that have a single target */
3002         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3003                 goto out;
3004         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3005
3006         if (dm_suspended_md(md)) {
3007                 ret = -EAGAIN;
3008                 goto out;
3009         }
3010
3011         ret = -EINVAL;
3012         if (!ti->type->iterate_devices)
3013                 goto out;
3014
3015         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3016 out:
3017         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3018         return ret;
3019 }
3020
3021 /*
3022  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3023  */
3024 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3025                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3026 {
3027         struct dm_pr *pr = data;
3028         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3029
3030         if (!ops || !ops->pr_register)
3031                 return -EOPNOTSUPP;
3032         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3033 }
3034
3035 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3036                           u32 flags)
3037 {
3038         struct dm_pr pr = {
3039                 .old_key        = old_key,
3040                 .new_key        = new_key,
3041                 .flags          = flags,
3042                 .fail_early     = true,
3043         };
3044         int ret;
3045
3046         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3047         if (ret && new_key) {
3048                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3049                 pr.old_key = new_key;
3050                 pr.new_key = 0;
3051                 pr.flags = 0;
3052                 pr.fail_early = false;
3053                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3054         }
3055
3056         return ret;
3057 }
3058
3059 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3060                          u32 flags)
3061 {
3062         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3063         const struct pr_ops *ops;
3064         int r, srcu_idx;
3065
3066         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3067         if (r < 0)
3068                 goto out;
3069
3070         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3071         if (ops && ops->pr_reserve)
3072                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3073         else
3074                 r = -EOPNOTSUPP;
3075 out:
3076         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3077         return r;
3078 }
3079
3080 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3081 {
3082         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3083         const struct pr_ops *ops;
3084         int r, srcu_idx;
3085
3086         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3087         if (r < 0)
3088                 goto out;
3089
3090         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3091         if (ops && ops->pr_release)
3092                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3093         else
3094                 r = -EOPNOTSUPP;
3095 out:
3096         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3097         return r;
3098 }
3099
3100 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3101                          enum pr_type type, bool abort)
3102 {
3103         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3104         const struct pr_ops *ops;
3105         int r, srcu_idx;
3106
3107         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3108         if (r < 0)
3109                 goto out;
3110
3111         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3112         if (ops && ops->pr_preempt)
3113                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3114         else
3115                 r = -EOPNOTSUPP;
3116 out:
3117         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3118         return r;
3119 }
3120
3121 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3122 {
3123         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3124         const struct pr_ops *ops;
3125         int r, srcu_idx;
3126
3127         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3128         if (r < 0)
3129                 goto out;
3130
3131         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3132         if (ops && ops->pr_clear)
3133                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3134         else
3135                 r = -EOPNOTSUPP;
3136 out:
3137         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3138         return r;
3139 }
3140
3141 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3142         .pr_register    = dm_pr_register,
3143         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3144         .pr_release     = dm_pr_release,
3145         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3146         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3147 };
3148
3149 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3150         .submit_bio = dm_submit_bio,
3151         .open = dm_blk_open,
3152         .release = dm_blk_close,
3153         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3154         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3155         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3156         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3157         .owner = THIS_MODULE
3158 };
3159
3160 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3161         .open = dm_blk_open,
3162         .release = dm_blk_close,
3163         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3164         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3165         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3166         .owner = THIS_MODULE
3167 };
3168
3169 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3170         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3171         .dax_supported = dm_dax_supported,
3172         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3173         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3174         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3175 };
3176
3177 /*
3178  * module hooks
3179  */
3180 module_init(dm_init);
3181 module_exit(dm_exit);
3182
3183 module_param(major, uint, 0);
3184 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3185
3186 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3187 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3188
3189 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3190 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3191
3192 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3193 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3194
3195 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3196 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3197 MODULE_LICENSE("GPL");