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