drivers/md/dm.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   4  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   5  *
   6  * This file is released under the GPL.
   7  */
   8
   9 #include "dm-core.h"
  10 #include "dm-rq.h"
  11 #include "dm-uevent.h"
  12 #include "dm-ima.h"
  13
  14 #include <linux/bio-integrity.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/mutex.h>
  18 #include <linux/sched/mm.h>
  19 #include <linux/sched/signal.h>
  20 #include <linux/blkpg.h>
  21 #include <linux/bio.h>
  22 #include <linux/mempool.h>
  23 #include <linux/dax.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/idr.h>
  26 #include <linux/uio.h>
  27 #include <linux/hdreg.h>
  28 #include <linux/delay.h>
  29 #include <linux/wait.h>
  30 #include <linux/pr.h>
  31 #include <linux/refcount.h>
  32 #include <linux/part_stat.h>
  33 #include <linux/blk-crypto.h>
  34 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
  35
  36 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  37
  38 /*
  39  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  40  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  41  */
  42 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  43 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  44
  45 /*
  46  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
  47  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
  48  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
  49  */
  50 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
  51
  52 static const char *_name = DM_NAME;
  53
  54 static unsigned int major;
  55 static unsigned int _major;
  56
  57 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  58
  59 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  60
  61 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
  62
  63 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
  64
  65 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
  66
  67 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
  68 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
  69
  70 void dm_issue_global_event(void)
  71 {
  72         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
  73         wake_up(&dm_global_eventq);
  74 }
  75
  76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
  77 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
  78 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
  79
  80 /*
  81  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
  82  */
  83 struct clone_info {
  84         struct dm_table *map;
  85         struct bio *bio;
  86         struct dm_io *io;
  87         sector_t sector;
  88         unsigned int sector_count;
  89         bool is_abnormal_io:1;
  90         bool submit_as_polled:1;
  91 };
  92
  93 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
  94 {
  95         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
  96 }
  97
  98 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
  99 {
 100         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
 101                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
 102         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
 103 }
 104 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
 105
 106 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
 107 {
 108         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
 109
 110         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
 111                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
 112         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
 113         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
 114 }
 115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
 116
 117 unsigned int dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
 118 {
 119         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
 120 }
 121 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
 122
 123 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 124
 125 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
 126 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
 127
 128 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
 129 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
 130 static int get_swap_bios(void)
 131 {
 132         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
 133
 134         if (unlikely(latch <= 0))
 135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
 136         return latch;
 137 }
 138
 139 struct table_device {
 140         struct list_head list;
 141         refcount_t count;
 142         struct dm_dev dm_dev;
 143 };
 144
 145 /*
 146  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
 147  */
 148 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
 149 static unsigned int reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
 150
 151 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
 152 {
 153         int param = READ_ONCE(*module_param);
 154         int modified_param = 0;
 155         bool modified = true;
 156
 157         if (param < min)
 158                 modified_param = min;
 159         else if (param > max)
 160                 modified_param = max;
 161         else
 162                 modified = false;
 163
 164         if (modified) {
 165                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 166                 param = modified_param;
 167         }
 168
 169         return param;
 170 }
 171
 172 unsigned int __dm_get_module_param(unsigned int *module_param, unsigned int def, unsigned int max)
 173 {
 174         unsigned int param = READ_ONCE(*module_param);
 175         unsigned int modified_param = 0;
 176
 177         if (!param)
 178                 modified_param = def;
 179         else if (param > max)
 180                 modified_param = max;
 181
 182         if (modified_param) {
 183                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 184                 param = modified_param;
 185         }
 186
 187         return param;
 188 }
 189
 190 unsigned int dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
 191 {
 192         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
 193                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
 194 }
 195 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
 196
 197 static unsigned int dm_get_numa_node(void)
 198 {
 199         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
 200                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
 201 }
 202
 203 static int __init local_init(void)
 204 {
 205         int r;
 206
 207         r = dm_uevent_init();
 208         if (r)
 209                 return r;
 210
 211         deferred_remove_workqueue = alloc_ordered_workqueue("kdmremove", 0);
 212         if (!deferred_remove_workqueue) {
 213                 r = -ENOMEM;
 214                 goto out_uevent_exit;
 215         }
 216
 217         _major = major;
 218         r = register_blkdev(_major, _name);
 219         if (r < 0)
 220                 goto out_free_workqueue;
 221
 222         if (!_major)
 223                 _major = r;
 224
 225         return 0;
 226
 227 out_free_workqueue:
 228         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 229 out_uevent_exit:
 230         dm_uevent_exit();
 231
 232         return r;
 233 }
 234
 235 static void local_exit(void)
 236 {
 237         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 238
 239         unregister_blkdev(_major, _name);
 240         dm_uevent_exit();
 241
 242         _major = 0;
 243
 244         DMINFO("cleaned up");
 245 }
 246
 247 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 248         local_init,
 249         dm_target_init,
 250         dm_linear_init,
 251         dm_stripe_init,
 252         dm_io_init,
 253         dm_kcopyd_init,
 254         dm_interface_init,
 255         dm_statistics_init,
 256 };
 257
 258 static void (*_exits[])(void) = {
 259         local_exit,
 260         dm_target_exit,
 261         dm_linear_exit,
 262         dm_stripe_exit,
 263         dm_io_exit,
 264         dm_kcopyd_exit,
 265         dm_interface_exit,
 266         dm_statistics_exit,
 267 };
 268
 269 static int __init dm_init(void)
 270 {
 271         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 272         int r, i;
 273
 274 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
 275         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
 276                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
 277 #endif
 278
 279         for (i = 0; i < count; i++) {
 280                 r = _inits[i]();
 281                 if (r)
 282                         goto bad;
 283         }
 284
 285         return 0;
 286 bad:
 287         while (i--)
 288                 _exits[i]();
 289
 290         return r;
 291 }
 292
 293 static void __exit dm_exit(void)
 294 {
 295         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 296
 297         while (i--)
 298                 _exits[i]();
 299
 300         /*
 301          * Should be empty by this point.
 302          */
 303         idr_destroy(&_minor_idr);
 304 }
 305
 306 /*
 307  * Block device functions
 308  */
 309 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 310 {
 311         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 312 }
 313
 314 static int dm_blk_open(struct gendisk *disk, blk_mode_t mode)
 315 {
 316         struct mapped_device *md;
 317
 318         spin_lock(&_minor_lock);
 319
 320         md = disk->private_data;
 321         if (!md)
 322                 goto out;
 323
 324         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 325             dm_deleting_md(md)) {
 326                 md = NULL;
 327                 goto out;
 328         }
 329
 330         dm_get(md);
 331         atomic_inc(&md->open_count);
 332 out:
 333         spin_unlock(&_minor_lock);
 334
 335         return md ? 0 : -ENXIO;
 336 }
 337
 338 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk)
 339 {
 340         struct mapped_device *md;
 341
 342         spin_lock(&_minor_lock);
 343
 344         md = disk->private_data;
 345         if (WARN_ON(!md))
 346                 goto out;
 347
 348         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
 349             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
 350                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
 351
 352         dm_put(md);
 353 out:
 354         spin_unlock(&_minor_lock);
 355 }
 356
 357 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 358 {
 359         return atomic_read(&md->open_count);
 360 }
 361
 362 /*
 363  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 364  */
 365 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
 366 {
 367         int r = 0;
 368
 369         spin_lock(&_minor_lock);
 370
 371         if (dm_open_count(md)) {
 372                 r = -EBUSY;
 373                 if (mark_deferred)
 374                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 375         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
 376                 r = -EEXIST;
 377         else
 378                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 379
 380         spin_unlock(&_minor_lock);
 381
 382         return r;
 383 }
 384
 385 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
 386 {
 387         int r = 0;
 388
 389         spin_lock(&_minor_lock);
 390
 391         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
 392                 r = -EBUSY;
 393         else
 394                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 395
 396         spin_unlock(&_minor_lock);
 397
 398         return r;
 399 }
 400
 401 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
 402 {
 403         dm_deferred_remove();
 404 }
 405
 406 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 407 {
 408         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 409
 410         return dm_get_geometry(md, geo);
 411 }
 412
 413 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
 414                             struct block_device **bdev)
 415 {
 416         struct dm_target *ti;
 417         struct dm_table *map;
 418         int r;
 419
 420 retry:
 421         r = -ENOTTY;
 422         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
 423         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 424                 return r;
 425
 426         /* We only support devices that have a single target */
 427         if (map->num_targets != 1)
 428                 return r;
 429
 430         ti = dm_table_get_target(map, 0);
 431         if (!ti->type->prepare_ioctl)
 432                 return r;
 433
 434         if (dm_suspended_md(md))
 435                 return -EAGAIN;
 436
 437         r = ti->type->prepare_ioctl(ti, bdev);
 438         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
 439                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
 440                 fsleep(10000);
 441                 goto retry;
 442         }
 443
 444         return r;
 445 }
 446
 447 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
 448 {
 449         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 450 }
 451
 452 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, blk_mode_t mode,
 453                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 454 {
 455         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 456         int r, srcu_idx;
 457
 458         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
 459         if (r < 0)
 460                 goto out;
 461
 462         if (r > 0) {
 463                 /*
 464                  * Target determined this ioctl is being issued against a
 465                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
 466                  */
 467                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
 468                         DMDEBUG_LIMIT(
 469         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
 470                                 current->comm, cmd);
 471                         r = -ENOIOCTLCMD;
 472                         goto out;
 473                 }
 474         }
 475
 476         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
 477                 r = -ENOTTY;
 478         else
 479                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
 480 out:
 481         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
 482         return r;
 483 }
 484
 485 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
 486 {
 487         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
 490
 491 static inline bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
 492 {
 493         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
 494 }
 495
 496 static inline unsigned int dm_io_sectors(struct dm_io *io, struct bio *bio)
 497 {
 498         /*
 499          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
 500          * submitted (and accounted) after this flush completes.
 501          */
 502         if (bio_is_flush_with_data(bio))
 503                 return 0;
 504         if (unlikely(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
 505                 return io->sectors;
 506         return bio_sectors(bio);
 507 }
 508
 509 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
 510 {
 511         struct bio *bio = io->orig_bio;
 512
 513         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_BLK_STAT)) {
 514                 if (!end)
 515                         bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio),
 516                                            io->start_time);
 517                 else
 518                         bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio),
 519                                          dm_io_sectors(io, bio),
 520                                          io->start_time);
 521         }
 522
 523         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
 524             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
 525                 sector_t sector;
 526
 527                 if (unlikely(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
 528                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
 529                 else
 530                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
 531
 532                 dm_stats_account_io(&io->md->stats, bio_data_dir(bio),
 533                                     sector, dm_io_sectors(io, bio),
 534                                     end, io->start_time, &io->stats_aux);
 535         }
 536 }
 537
 538 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
 539 {
 540         dm_io_acct(io, false);
 541 }
 542
 543 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
 544 {
 545         /*
 546          * Ensure IO accounting is only ever started once.
 547          */
 548         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
 549                 return;
 550
 551         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
 552         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
 553                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
 554         } else {
 555                 unsigned long flags;
 556                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
 557                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
 558                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
 559                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
 560                         return;
 561                 }
 562                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
 563                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
 564         }
 565
 566         __dm_start_io_acct(io);
 567 }
 568
 569 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
 570 {
 571         dm_io_acct(io, true);
 572 }
 573
 574 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 575 {
 576         struct dm_io *io;
 577         struct dm_target_io *tio;
 578         struct bio *clone;
 579
 580         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, gfp_mask, &md->mempools->io_bs);
 581         if (unlikely(!clone))
 582                 return NULL;
 583         tio = clone_to_tio(clone);
 584         tio->flags = 0;
 585         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
 586         tio->io = NULL;
 587
 588         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
 589         io->magic = DM_IO_MAGIC;
 590         io->status = BLK_STS_OK;
 591
 592         /* one ref is for submission, the other is for completion */
 593         atomic_set(&io->io_count, 2);
 594         this_cpu_inc(*md->pending_io);
 595         io->orig_bio = bio;
 596         io->md = md;
 597         spin_lock_init(&io->lock);
 598         io->start_time = jiffies;
 599         io->flags = 0;
 600         if (blk_queue_io_stat(md->queue))
 601                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_BLK_STAT);
 602
 603         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
 604             unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 605                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
 606
 607         return io;
 608 }
 609
 610 static void free_io(struct dm_io *io)
 611 {
 612         bio_put(&io->tio.clone);
 613 }
 614
 615 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
 616                              unsigned int target_bio_nr, unsigned int *len, gfp_t gfp_mask)
 617 {
 618         struct mapped_device *md = ci->io->md;
 619         struct dm_target_io *tio;
 620         struct bio *clone;
 621
 622         if (!ci->io->tio.io) {
 623                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
 624                 tio = &ci->io->tio;
 625                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
 626                 clone = &tio->clone;
 627         } else {
 628                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
 629                                         &md->mempools->bs);
 630                 if (!clone)
 631                         return NULL;
 632
 633                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
 634                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
 635
 636                 tio = clone_to_tio(clone);
 637                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
 638         }
 639
 640         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
 641         tio->io = ci->io;
 642         tio->ti = ti;
 643         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
 644         tio->len_ptr = len;
 645         tio->old_sector = 0;
 646
 647         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
 648         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
 649         if (likely(ti != NULL) && unlikely(ti->needs_bio_set_dev))
 650                 bio_set_dev(clone, md->disk->part0);
 651
 652         if (len) {
 653                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
 654                 if (bio_integrity(clone))
 655                         bio_integrity_trim(clone);
 656         }
 657
 658         return clone;
 659 }
 660
 661 static void free_tio(struct bio *clone)
 662 {
 663         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
 664                 return;
 665         bio_put(clone);
 666 }
 667
 668 /*
 669  * Add the bio to the list of deferred io.
 670  */
 671 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 672 {
 673         unsigned long flags;
 674
 675         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 676         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 677         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 678         queue_work(md->wq, &md->work);
 679 }
 680
 681 /*
 682  * Everyone (including functions in this file), should use this
 683  * function to access the md->map field, and make sure they call
 684  * dm_put_live_table() when finished.
 685  */
 686 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
 687                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
 688 {
 689         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
 690
 691         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
 692 }
 693
 694 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
 695                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
 696 {
 697         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
 698 }
 699
 700 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
 701 {
 702         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
 703         synchronize_rcu_expedited();
 704 }
 705
 706 /*
 707  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
 708  * The caller must not block between these two functions.
 709  */
 710 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
 711 {
 712         rcu_read_lock();
 713         return rcu_dereference(md->map);
 714 }
 715
 716 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
 717 {
 718         rcu_read_unlock();
 719 }
 720
 721 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
 722
 723 /*
 724  * Open a table device so we can use it as a map destination.
 725  */
 726 static struct table_device *open_table_device(struct mapped_device *md,
 727                 dev_t dev, blk_mode_t mode)
 728 {
 729         struct table_device *td;
 730         struct file *bdev_file;
 731         struct block_device *bdev;
 732         u64 part_off;
 733         int r;
 734
 735         td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
 736         if (!td)
 737                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 738         refcount_set(&td->count, 1);
 739
 740         bdev_file = bdev_file_open_by_dev(dev, mode, _dm_claim_ptr, NULL);
 741         if (IS_ERR(bdev_file)) {
 742                 r = PTR_ERR(bdev_file);
 743                 goto out_free_td;
 744         }
 745
 746         bdev = file_bdev(bdev_file);
 747
 748         /*
 749          * We can be called before the dm disk is added.  In that case we can't
 750          * register the holder relation here.  It will be done once add_disk was
 751          * called.
 752          */
 753         if (md->disk->slave_dir) {
 754                 r = bd_link_disk_holder(bdev, md->disk);
 755                 if (r)
 756                         goto out_blkdev_put;
 757         }
 758
 759         td->dm_dev.mode = mode;
 760         td->dm_dev.bdev = bdev;
 761         td->dm_dev.bdev_file = bdev_file;
 762         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off,
 763                                                 NULL, NULL);
 764         format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
 765         list_add(&td->list, &md->table_devices);
 766         return td;
 767
 768 out_blkdev_put:
 769         __fput_sync(bdev_file);
 770 out_free_td:
 771         kfree(td);
 772         return ERR_PTR(r);
 773 }
 774
 775 /*
 776  * Close a table device that we've been using.
 777  */
 778 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
 779 {
 780         if (md->disk->slave_dir)
 781                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
 782
 783         /* Leverage async fput() if DMF_DEFERRED_REMOVE set */
 784         if (unlikely(test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
 785                 fput(td->dm_dev.bdev_file);
 786         else
 787                 __fput_sync(td->dm_dev.bdev_file);
 788
 789         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
 790         list_del(&td->list);
 791         kfree(td);
 792 }
 793
 794 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
 795                                               blk_mode_t mode)
 796 {
 797         struct table_device *td;
 798
 799         list_for_each_entry(td, l, list)
 800                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
 801                         return td;
 802
 803         return NULL;
 804 }
 805
 806 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, blk_mode_t mode,
 807                         struct dm_dev **result)
 808 {
 809         struct table_device *td;
 810
 811         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 812         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
 813         if (!td) {
 814                 td = open_table_device(md, dev, mode);
 815                 if (IS_ERR(td)) {
 816                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 817                         return PTR_ERR(td);
 818                 }
 819         } else {
 820                 refcount_inc(&td->count);
 821         }
 822         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 823
 824         *result = &td->dm_dev;
 825         return 0;
 826 }
 827
 828 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
 829 {
 830         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
 831
 832         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 833         if (refcount_dec_and_test(&td->count))
 834                 close_table_device(td, md);
 835         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 836 }
 837
 838 /*
 839  * Get the geometry associated with a dm device
 840  */
 841 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 842 {
 843         *geo = md->geometry;
 844
 845         return 0;
 846 }
 847
 848 /*
 849  * Set the geometry of a device.
 850  */
 851 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 852 {
 853         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 854
 855         if (geo->start > sz) {
 856                 DMERR("Start sector is beyond the geometry limits.");
 857                 return -EINVAL;
 858         }
 859
 860         md->geometry = *geo;
 861
 862         return 0;
 863 }
 864
 865 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 866 {
 867         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 868 }
 869
 870 static void dm_requeue_add_io(struct dm_io *io, bool first_stage)
 871 {
 872         struct mapped_device *md = io->md;
 873
 874         if (first_stage) {
 875                 struct dm_io *next = md->requeue_list;
 876
 877                 md->requeue_list = io;
 878                 io->next = next;
 879         } else {
 880                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
 881         }
 882 }
 883
 884 static void dm_kick_requeue(struct mapped_device *md, bool first_stage)
 885 {
 886         if (first_stage)
 887                 queue_work(md->wq, &md->requeue_work);
 888         else
 889                 queue_work(md->wq, &md->work);
 890 }
 891
 892 /*
 893  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
 894  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
 895  */
 896 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io, bool first_stage)
 897 {
 898         struct bio *bio = io->orig_bio;
 899         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
 900         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
 901                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
 902         struct mapped_device *md = io->md;
 903         bool requeued = false;
 904
 905         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
 906                 unsigned long flags;
 907
 908                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
 909                         /*
 910                          * Upper layer won't help us poll split bio
 911                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
 912                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
 913                          */
 914                         bio_clear_polled(bio);
 915                 }
 916
 917                 /*
 918                  * Target requested pushing back the I/O or
 919                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
 920                  */
 921                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 922                 if ((__noflush_suspending(md) &&
 923                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
 924                     handle_polled_eagain || first_stage) {
 925                         dm_requeue_add_io(io, first_stage);
 926                         requeued = true;
 927                 } else {
 928                         /*
 929                          * noflush suspend was interrupted or this is
 930                          * a write to a zoned target.
 931                          */
 932                         io->status = BLK_STS_IOERR;
 933                 }
 934                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 935         }
 936
 937         if (requeued)
 938                 dm_kick_requeue(md, first_stage);
 939
 940         return requeued;
 941 }
 942
 943 static void __dm_io_complete(struct dm_io *io, bool first_stage)
 944 {
 945         struct bio *bio = io->orig_bio;
 946         struct mapped_device *md = io->md;
 947         blk_status_t io_error;
 948         bool requeued;
 949
 950         requeued = dm_handle_requeue(io, first_stage);
 951         if (requeued && first_stage)
 952                 return;
 953
 954         io_error = io->status;
 955         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
 956                 dm_end_io_acct(io);
 957         else if (!io_error) {
 958                 /*
 959                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
 960                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
 961                  */
 962                 __dm_start_io_acct(io);
 963                 dm_end_io_acct(io);
 964         }
 965         free_io(io);
 966         smp_wmb();
 967         this_cpu_dec(*md->pending_io);
 968
 969         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 970         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
 971                 wake_up(&md->wait);
 972
 973         /* Return early if the original bio was requeued */
 974         if (requeued)
 975                 return;
 976
 977         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
 978                 /*
 979                  * Preflush done for flush with data, reissue
 980                  * without REQ_PREFLUSH.
 981                  */
 982                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
 983                 queue_io(md, bio);
 984         } else {
 985                 /* done with normal IO or empty flush */
 986                 if (io_error)
 987                         bio->bi_status = io_error;
 988                 bio_endio(bio);
 989         }
 990 }
 991
 992 static void dm_wq_requeue_work(struct work_struct *work)
 993 {
 994         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
 995                                                 requeue_work);
 996         unsigned long flags;
 997         struct dm_io *io;
 998
 999         /* reuse deferred lock to simplify dm_handle_requeue */
1000         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
1001         io = md->requeue_list;
1002         md->requeue_list = NULL;
1003         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
1004
1005         while (io) {
1006                 struct dm_io *next = io->next;
1007
1008                 dm_io_rewind(io, &md->disk->bio_split);
1009
1010                 io->next = NULL;
1011                 __dm_io_complete(io, false);
1012                 io = next;
1013                 cond_resched();
1014         }
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Two staged requeue:
1019  *
1020  * 1) io->orig_bio points to the real original bio, and the part mapped to
1021  *    this io must be requeued, instead of other parts of the original bio.
1022  *
1023  * 2) io->orig_bio points to new cloned bio which matches the requeued dm_io.
1024  */
1025 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
1026 {
1027         bool first_requeue;
1028
1029         /*
1030          * Only dm_io that has been split needs two stage requeue, otherwise
1031          * we may run into long bio clone chain during suspend and OOM could
1032          * be triggered.
1033          *
1034          * Also flush data dm_io won't be marked as DM_IO_WAS_SPLIT, so they
1035          * also aren't handled via the first stage requeue.
1036          */
1037         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))
1038                 first_requeue = true;
1039         else
1040                 first_requeue = false;
1041
1042         __dm_io_complete(io, first_requeue);
1043 }
1044
1045 /*
1046  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
1047  * cloned into, completing the original io if necc.
1048  */
1049 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
1050 {
1051         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
1052                 dm_io_complete(io);
1053 }
1054
1055 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1056 {
1057         unsigned long flags;
1058
1059         /* Push-back supersedes any I/O errors */
1060         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
1061         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
1062               __noflush_suspending(io->md))) {
1063                 io->status = error;
1064         }
1065         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1066 }
1067
1068 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1069 {
1070         if (unlikely(error))
1071                 dm_io_set_error(io, error);
1072
1073         __dm_io_dec_pending(io);
1074 }
1075
1076 /*
1077  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
1078  * count on 'md'. But _not_ imposing verification to avoid atomic_read(),
1079  */
1080 static inline struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
1081 {
1082         return &md->queue->limits;
1083 }
1084
1085 void disable_discard(struct mapped_device *md)
1086 {
1087         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1088
1089         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1090         limits->max_hw_discard_sectors = 0;
1091 }
1092
1093 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1094 {
1095         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1096
1097         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1098         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1099 }
1100
1101 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1102 {
1103         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1104 }
1105
1106 static void clone_endio(struct bio *bio)
1107 {
1108         blk_status_t error = bio->bi_status;
1109         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1110         struct dm_target *ti = tio->ti;
1111         dm_endio_fn endio = likely(ti != NULL) ? ti->type->end_io : NULL;
1112         struct dm_io *io = tio->io;
1113         struct mapped_device *md = io->md;
1114
1115         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1116                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1117                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1118                         disable_discard(md);
1119                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1120                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1121                         disable_write_zeroes(md);
1122         }
1123
1124         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1125             unlikely(bdev_is_zoned(bio->bi_bdev)))
1126                 dm_zone_endio(io, bio);
1127
1128         if (endio) {
1129                 int r = endio(ti, bio, &error);
1130
1131                 switch (r) {
1132                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1133                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1134                                 /*
1135                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1136                                  * target will break the sequential write pattern:
1137                                  * fail such IO.
1138                                  */
1139                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1140                                         error = BLK_STS_IOERR;
1141                                 else
1142                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1143                         } else
1144                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1145                         fallthrough;
1146                 case DM_ENDIO_DONE:
1147                         break;
1148                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1149                         /* The target will handle the io */
1150                         return;
1151                 default:
1152                         DMCRIT("unimplemented target endio return value: %d", r);
1153                         BUG();
1154                 }
1155         }
1156
1157         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1158             likely(ti != NULL) && unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1159                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1160
1161         free_tio(bio);
1162         dm_io_dec_pending(io, error);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1167  * target boundary.
1168  */
1169 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1170                                                   sector_t target_offset)
1171 {
1172         return ti->len - target_offset;
1173 }
1174
1175 static sector_t __max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector,
1176                              unsigned int max_granularity,
1177                              unsigned int max_sectors)
1178 {
1179         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1180         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1181
1182         /*
1183          * Does the target need to split IO even further?
1184          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1185          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1186          *   bio_split_to_limits() isn't possible here.
1187          */
1188         if (!max_granularity)
1189                 return len;
1190         return min_t(sector_t, len,
1191                 min(max_sectors ? : queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1192                     blk_boundary_sectors_left(target_offset, max_granularity)));
1193 }
1194
1195 static inline sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1196 {
1197         return __max_io_len(ti, sector, ti->max_io_len, 0);
1198 }
1199
1200 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1201 {
1202         if (len > UINT_MAX) {
1203                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1204                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1205                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1206                 return -EINVAL;
1207         }
1208
1209         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1210
1211         return 0;
1212 }
1213 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1214
1215 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1216                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1217         __acquires(md->io_barrier)
1218 {
1219         struct dm_table *map;
1220         struct dm_target *ti;
1221
1222         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1223         if (!map)
1224                 return NULL;
1225
1226         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1227         if (!ti)
1228                 return NULL;
1229
1230         return ti;
1231 }
1232
1233 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1234                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1235                 pfn_t *pfn)
1236 {
1237         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1238         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1239         struct dm_target *ti;
1240         long len, ret = -EIO;
1241         int srcu_idx;
1242
1243         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1244
1245         if (!ti)
1246                 goto out;
1247         if (!ti->type->direct_access)
1248                 goto out;
1249         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1250         if (len < 1)
1251                 goto out;
1252         nr_pages = min(len, nr_pages);
1253         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1254
1255  out:
1256         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1257
1258         return ret;
1259 }
1260
1261 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1262                                   size_t nr_pages)
1263 {
1264         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1265         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1266         struct dm_target *ti;
1267         int ret = -EIO;
1268         int srcu_idx;
1269
1270         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1271
1272         if (!ti)
1273                 goto out;
1274         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1275                 /*
1276                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1277                  *  here, something is wrong.
1278                  */
1279                 goto out;
1280         }
1281         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1282  out:
1283         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1284
1285         return ret;
1286 }
1287
1288 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1289                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1290 {
1291         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1292         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1293         struct dm_target *ti;
1294         int srcu_idx;
1295         long ret = 0;
1296
1297         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1298         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1299                 goto out;
1300
1301         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1302 out:
1303         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1304         return ret;
1305 }
1306
1307 /*
1308  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1309  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1310  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1311  * __send_duplicate_bios().
1312  *
1313  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1314  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1315  * sent in a next bio.
1316  *
1317  * A diagram that explains the arithmetics:
1318  * +--------------------+---------------+-------+
1319  * |         1          |       2       |   3   |
1320  * +--------------------+---------------+-------+
1321  *
1322  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1323  *                      <----- bio_sectors ----->
1324  *                      <-- n_sectors -->
1325  *
1326  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1327  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1328  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1329  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1330  *       to make it empty)
1331  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1332  *
1333  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1334  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1335  * copies of the bio.
1336  */
1337 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned int n_sectors)
1338 {
1339         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1340         struct dm_io *io = tio->io;
1341         unsigned int bio_sectors = bio_sectors(bio);
1342
1343         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1344         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1345         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1346         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1347         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1348
1349         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1350         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1351
1352         /*
1353          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1354          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1355          */
1356         dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1357         io->sectors = n_sectors;
1358         io->sector_offset = bio_sectors(io->orig_bio);
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1361
1362 /*
1363  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1364  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1365  *
1366  * Targets should use this interface to submit bios they take
1367  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1368  *
1369  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1370  */
1371 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1372 {
1373         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1374         struct dm_io *io = tio->io;
1375
1376         /* establish bio that will get submitted */
1377         if (!tgt_clone)
1378                 tgt_clone = clone;
1379
1380         /*
1381          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1382          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1383          */
1384         dm_start_io_acct(io, clone);
1385
1386         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1387                               tio->old_sector);
1388         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1389 }
1390 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1391
1392 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1393 {
1394         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1395         while (latch < md->swap_bios) {
1396                 cond_resched();
1397                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1398                 md->swap_bios--;
1399         }
1400         while (latch > md->swap_bios) {
1401                 cond_resched();
1402                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1403                 md->swap_bios++;
1404         }
1405         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1406 }
1407
1408 static void __map_bio(struct bio *clone)
1409 {
1410         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1411         struct dm_target *ti = tio->ti;
1412         struct dm_io *io = tio->io;
1413         struct mapped_device *md = io->md;
1414         int r;
1415
1416         clone->bi_end_io = clone_endio;
1417
1418         /*
1419          * Map the clone.
1420          */
1421         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1422
1423         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1424             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1425                 int latch = get_swap_bios();
1426
1427                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1428                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1429                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1430         }
1431
1432         if (likely(ti->type->map == linear_map))
1433                 r = linear_map(ti, clone);
1434         else if (ti->type->map == stripe_map)
1435                 r = stripe_map(ti, clone);
1436         else
1437                 r = ti->type->map(ti, clone);
1438
1439         switch (r) {
1440         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1441                 /* target has assumed ownership of this io */
1442                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1443                         dm_start_io_acct(io, clone);
1444                 break;
1445         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1446                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1447                 break;
1448         case DM_MAPIO_KILL:
1449         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1450                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1451                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1452                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1453                 free_tio(clone);
1454                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1455                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1456                 else
1457                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1458                 break;
1459         default:
1460                 DMCRIT("unimplemented target map return value: %d", r);
1461                 BUG();
1462         }
1463 }
1464
1465 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned int len)
1466 {
1467         struct dm_io *io = ci->io;
1468
1469         if (ci->sector_count > len) {
1470                 /*
1471                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1472                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1473                  */
1474                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1475                 io->sectors = len;
1476                 io->sector_offset = bio_sectors(ci->bio);
1477         }
1478 }
1479
1480 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1481                                 struct dm_target *ti, unsigned int num_bios,
1482                                 unsigned *len, gfp_t gfp_flag)
1483 {
1484         struct bio *bio;
1485         int try = (gfp_flag & GFP_NOWAIT) ? 0 : 1;
1486
1487         for (; try < 2; try++) {
1488                 int bio_nr;
1489
1490                 if (try && num_bios > 1)
1491                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1492                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1493                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, len,
1494                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1495                         if (!bio)
1496                                 break;
1497
1498                         bio_list_add(blist, bio);
1499                 }
1500                 if (try && num_bios > 1)
1501                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1502                 if (bio_nr == num_bios)
1503                         return;
1504
1505                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1506                         free_tio(bio);
1507         }
1508 }
1509
1510 static unsigned int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1511                                           unsigned int num_bios, unsigned int *len,
1512                                           gfp_t gfp_flag)
1513 {
1514         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1515         struct bio *clone;
1516         unsigned int ret = 0;
1517
1518         if (WARN_ON_ONCE(num_bios == 0)) /* num_bios = 0 is a bug in caller */
1519                 return 0;
1520
1521         /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1522         if (len)
1523                 setup_split_accounting(ci, *len);
1524
1525         /*
1526          * Using alloc_multiple_bios(), even if num_bios is 1, to consistently
1527          * support allocating using GFP_NOWAIT with GFP_NOIO fallback.
1528          */
1529         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios, len, gfp_flag);
1530         while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1531                 if (num_bios > 1)
1532                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1533                 __map_bio(clone);
1534                 ret += 1;
1535         }
1536
1537         return ret;
1538 }
1539
1540 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1541 {
1542         struct dm_table *t = ci->map;
1543         struct bio flush_bio;
1544
1545         /*
1546          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1547          * need to reference it after submit. It's just used as
1548          * the basis for the clone(s).
1549          */
1550         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1551                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1552
1553         ci->bio = &flush_bio;
1554         ci->sector_count = 0;
1555         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1556
1557         if (!t->flush_bypasses_map) {
1558                 for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1559                         unsigned int bios;
1560                         struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1561
1562                         if (unlikely(ti->num_flush_bios == 0))
1563                                 continue;
1564
1565                         atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1566                         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios,
1567                                                      NULL, GFP_NOWAIT);
1568                         atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1569                 }
1570         } else {
1571                 /*
1572                  * Note that there's no need to grab t->devices_lock here
1573                  * because the targets that support flush optimization don't
1574                  * modify the list of devices.
1575                  */
1576                 struct list_head *devices = dm_table_get_devices(t);
1577                 unsigned int len = 0;
1578                 struct dm_dev_internal *dd;
1579                 list_for_each_entry(dd, devices, list) {
1580                         struct bio *clone;
1581                         /*
1582                          * Note that the structure dm_target_io is not
1583                          * associated with any target (because the device may be
1584                          * used by multiple targets), so we set tio->ti = NULL.
1585                          * We must check for NULL in the I/O processing path, to
1586                          * avoid NULL pointer dereference.
1587                          */
1588                         clone = alloc_tio(ci, NULL, 0, &len, GFP_NOIO);
1589                         atomic_add(1, &ci->io->io_count);
1590                         bio_set_dev(clone, dd->dm_dev->bdev);
1591                         clone->bi_end_io = clone_endio;
1592                         dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1593                 }
1594         }
1595
1596         /*
1597          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1598          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1599          */
1600         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1601
1602         bio_uninit(ci->bio);
1603 }
1604
1605 static void __send_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1606                                unsigned int num_bios, unsigned int max_granularity,
1607                                unsigned int max_sectors)
1608 {
1609         unsigned int len, bios;
1610
1611         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1612                     __max_io_len(ti, ci->sector, max_granularity, max_sectors));
1613
1614         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1615         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len, GFP_NOIO);
1616         /*
1617          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1618          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1619          */
1620         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1621
1622         ci->sector += len;
1623         ci->sector_count -= len;
1624 }
1625
1626 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1627 {
1628         switch (bio_op(bio)) {
1629         case REQ_OP_READ:
1630         case REQ_OP_WRITE:
1631         case REQ_OP_FLUSH:
1632                 return false;
1633         case REQ_OP_DISCARD:
1634         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1635         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1636         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
1637                 return true;
1638         default:
1639                 return false;
1640         }
1641 }
1642
1643 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1644                                           struct dm_target *ti)
1645 {
1646         unsigned int num_bios = 0;
1647         unsigned int max_granularity = 0;
1648         unsigned int max_sectors = 0;
1649         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(ti->table->md);
1650
1651         switch (bio_op(ci->bio)) {
1652         case REQ_OP_DISCARD:
1653                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1654                 max_sectors = limits->max_discard_sectors;
1655                 if (ti->max_discard_granularity)
1656                         max_granularity = max_sectors;
1657                 break;
1658         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1659                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1660                 max_sectors = limits->max_secure_erase_sectors;
1661                 break;
1662         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1663                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1664                 max_sectors = limits->max_write_zeroes_sectors;
1665                 break;
1666         default:
1667                 break;
1668         }
1669
1670         /*
1671          * Even though the device advertised support for this type of
1672          * request, that does not mean every target supports it, and
1673          * reconfiguration might also have changed that since the
1674          * check was performed.
1675          */
1676         if (unlikely(!num_bios))
1677                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1678
1679         __send_abnormal_io(ci, ti, num_bios, max_granularity, max_sectors);
1680
1681         return BLK_STS_OK;
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1686  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1687  * stored in dm_io->data before the reuse.
1688  *
1689  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1690  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1691  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1692  */
1693 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1694 {
1695         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1696 }
1697
1698 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1699 {
1700         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1701
1702         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1703                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1704                 /*
1705                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1706                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1707                  */
1708                 io->data = bio->bi_private;
1709
1710                 /* tell block layer to poll for completion */
1711                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1712
1713                 io->next = NULL;
1714         } else {
1715                 /*
1716                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1717                  * and save bio->bi_private too.
1718                  */
1719                 io->data = (*head)->data;
1720                 io->next = *head;
1721         }
1722
1723         *head = io;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1728  */
1729 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1730 {
1731         struct bio *clone;
1732         struct dm_target *ti;
1733         unsigned int len;
1734
1735         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1736         if (unlikely(!ti))
1737                 return BLK_STS_IOERR;
1738
1739         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1740                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1741
1742         /*
1743          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1744          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1745          */
1746         ci->submit_as_polled = !!(ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED);
1747
1748         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1749         setup_split_accounting(ci, len);
1750
1751         if (unlikely(ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)) {
1752                 if (unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1753                         return BLK_STS_NOTSUPP;
1754
1755                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOWAIT);
1756                 if (unlikely(!clone))
1757                         return BLK_STS_AGAIN;
1758         } else {
1759                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1760         }
1761         __map_bio(clone);
1762
1763         ci->sector += len;
1764         ci->sector_count -= len;
1765
1766         return BLK_STS_OK;
1767 }
1768
1769 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct dm_io *io,
1770                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1771 {
1772         ci->map = map;
1773         ci->io = io;
1774         ci->bio = bio;
1775         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1776         ci->submit_as_polled = false;
1777         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1778         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1779
1780         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1781         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1782             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1783                 ci->sector_count = 0;
1784 }
1785
1786 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1787 static inline bool dm_zone_bio_needs_split(struct mapped_device *md,
1788                                            struct bio *bio)
1789 {
1790         /*
1791          * For mapped device that need zone append emulation, we must
1792          * split any large BIO that straddles zone boundaries.
1793          */
1794         return dm_emulate_zone_append(md) && bio_straddles_zones(bio) &&
1795                 !bio_flagged(bio, BIO_ZONE_WRITE_PLUGGING);
1796 }
1797 static inline bool dm_zone_plug_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1798 {
1799         return dm_emulate_zone_append(md) && blk_zone_plug_bio(bio, 0);
1800 }
1801
1802 static blk_status_t __send_zone_reset_all_emulated(struct clone_info *ci,
1803                                                    struct dm_target *ti)
1804 {
1805         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1806         struct mapped_device *md = ci->io->md;
1807         unsigned int zone_sectors = md->disk->queue->limits.chunk_sectors;
1808         unsigned long *need_reset;
1809         unsigned int i, nr_zones, nr_reset;
1810         unsigned int num_bios = 0;
1811         blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
1812         sector_t sector = ti->begin;
1813         struct bio *clone;
1814         int ret;
1815
1816         nr_zones = ti->len >> ilog2(zone_sectors);
1817         need_reset = bitmap_zalloc(nr_zones, GFP_NOIO);
1818         if (!need_reset)
1819                 return BLK_STS_RESOURCE;
1820
1821         ret = dm_zone_get_reset_bitmap(md, ci->map, ti->begin,
1822                                        nr_zones, need_reset);
1823         if (ret) {
1824                 sts = BLK_STS_IOERR;
1825                 goto free_bitmap;
1826         }
1827
1828         /* If we have no zone to reset, we are done. */
1829         nr_reset = bitmap_weight(need_reset, nr_zones);
1830         if (!nr_reset)
1831                 goto free_bitmap;
1832
1833         atomic_add(nr_zones, &ci->io->io_count);
1834
1835         for (i = 0; i < nr_zones; i++) {
1836
1837                 if (!test_bit(i, need_reset)) {
1838                         sector += zone_sectors;
1839                         continue;
1840                 }
1841
1842                 if (bio_list_empty(&blist)) {
1843                         /* This may take a while, so be nice to others */
1844                         if (num_bios)
1845                                 cond_resched();
1846
1847                         /*
1848                          * We may need to reset thousands of zones, so let's
1849                          * not go crazy with the clone allocation.
1850                          */
1851                         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, min(nr_reset, 32),
1852                                             NULL, GFP_NOIO);
1853                 }
1854
1855                 /* Get a clone and change it to a regular reset operation. */
1856                 clone = bio_list_pop(&blist);
1857                 clone->bi_opf &= ~REQ_OP_MASK;
1858                 clone->bi_opf |= REQ_OP_ZONE_RESET | REQ_SYNC;
1859                 clone->bi_iter.bi_sector = sector;
1860                 clone->bi_iter.bi_size = 0;
1861                 __map_bio(clone);
1862
1863                 sector += zone_sectors;
1864                 num_bios++;
1865                 nr_reset--;
1866         }
1867
1868         WARN_ON_ONCE(!bio_list_empty(&blist));
1869         atomic_sub(nr_zones - num_bios, &ci->io->io_count);
1870         ci->sector_count = 0;
1871
1872 free_bitmap:
1873         bitmap_free(need_reset);
1874
1875         return sts;
1876 }
1877
1878 static void __send_zone_reset_all_native(struct clone_info *ci,
1879                                          struct dm_target *ti)
1880 {
1881         unsigned int bios;
1882
1883         atomic_add(1, &ci->io->io_count);
1884         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, 1, NULL, GFP_NOIO);
1885         atomic_sub(1 - bios, &ci->io->io_count);
1886
1887         ci->sector_count = 0;
1888 }
1889
1890 static blk_status_t __send_zone_reset_all(struct clone_info *ci)
1891 {
1892         struct dm_table *t = ci->map;
1893         blk_status_t sts = BLK_STS_OK;
1894
1895         for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1896                 struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1897
1898                 if (ti->zone_reset_all_supported) {
1899                         __send_zone_reset_all_native(ci, ti);
1900                         continue;
1901                 }
1902
1903                 sts = __send_zone_reset_all_emulated(ci, ti);
1904                 if (sts != BLK_STS_OK)
1905                         break;
1906         }
1907
1908         /* Release the reference that alloc_io() took for submission. */
1909         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1910
1911         return sts;
1912 }
1913
1914 #else
1915 static inline bool dm_zone_bio_needs_split(struct mapped_device *md,
1916                                            struct bio *bio)
1917 {
1918         return false;
1919 }
1920 static inline bool dm_zone_plug_bio(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
1921 {
1922         return false;
1923 }
1924 static blk_status_t __send_zone_reset_all(struct clone_info *ci)
1925 {
1926         return BLK_STS_NOTSUPP;
1927 }
1928 #endif
1929
1930 /*
1931  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1932  */
1933 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1934                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1935 {
1936         struct clone_info ci;
1937         struct dm_io *io;
1938         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1939         bool is_abnormal, need_split;
1940
1941         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1942         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1943                 /* Special case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL as it cannot be split. */
1944                 need_split = (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_RESET_ALL) &&
1945                         (is_abnormal || dm_zone_bio_needs_split(md, bio));
1946         } else {
1947                 need_split = is_abnormal;
1948         }
1949
1950         if (unlikely(need_split)) {
1951                 /*
1952                  * Use bio_split_to_limits() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1953                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1954                  * Also split the BIO for mapped devices needing zone append
1955                  * emulation to ensure that the BIO does not cross zone
1956                  * boundaries.
1957                  */
1958                 bio = bio_split_to_limits(bio);
1959                 if (!bio)
1960                         return;
1961         }
1962
1963         /*
1964          * Use the block layer zone write plugging for mapped devices that
1965          * need zone append emulation (e.g. dm-crypt).
1966          */
1967         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) && dm_zone_plug_bio(md, bio))
1968                 return;
1969
1970         /* Only support nowait for normal IO */
1971         if (unlikely(bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !is_abnormal) {
1972                 io = alloc_io(md, bio, GFP_NOWAIT);
1973                 if (unlikely(!io)) {
1974                         /* Unable to do anything without dm_io. */
1975                         bio_wouldblock_error(bio);
1976                         return;
1977                 }
1978         } else {
1979                 io = alloc_io(md, bio, GFP_NOIO);
1980         }
1981         init_clone_info(&ci, io, map, bio, is_abnormal);
1982
1983         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1984                 __send_empty_flush(&ci);
1985                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1986                 goto out;
1987         }
1988
1989         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1990             (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET_ALL)) {
1991                 error = __send_zone_reset_all(&ci);
1992                 goto out;
1993         }
1994
1995         error = __split_and_process_bio(&ci);
1996         if (error || !ci.sector_count)
1997                 goto out;
1998         /*
1999          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
2000          * *after* bios already submitted have been completely processed.
2001          */
2002         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
2003         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
2004         bio_inc_remaining(bio);
2005         submit_bio_noacct(bio);
2006 out:
2007         /*
2008          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
2009          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
2010          *
2011          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
2012          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
2013          */
2014         if (error || !ci.submit_as_polled) {
2015                 /*
2016                  * In case of submission failure, the extra reference for
2017                  * submitting io isn't consumed yet
2018                  */
2019                 if (error)
2020                         atomic_dec(&io->io_count);
2021                 dm_io_dec_pending(io, error);
2022         } else
2023                 dm_queue_poll_io(bio, io);
2024 }
2025
2026 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
2027 {
2028         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
2029         int srcu_idx;
2030         struct dm_table *map;
2031
2032         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2033         if (unlikely(!map)) {
2034                 DMERR_LIMIT("%s: mapping table unavailable, erroring io",
2035                             dm_device_name(md));
2036                 bio_io_error(bio);
2037                 goto out;
2038         }
2039
2040         /* If suspended, queue this IO for later */
2041         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
2042                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
2043                         bio_wouldblock_error(bio);
2044                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
2045                         bio_io_error(bio);
2046                 else
2047                         queue_io(md, bio);
2048                 goto out;
2049         }
2050
2051         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
2052 out:
2053         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2054 }
2055
2056 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
2057                           unsigned int flags)
2058 {
2059         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
2060
2061         /* don't poll if the mapped io is done */
2062         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
2063                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
2064
2065         /* bio_poll holds the last reference */
2066         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
2067 }
2068
2069 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
2070                        unsigned int flags)
2071 {
2072         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
2073         struct dm_io *list = *head;
2074         struct dm_io *tmp = NULL;
2075         struct dm_io *curr, *next;
2076
2077         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
2078         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
2079                 return 0;
2080
2081         WARN_ON_ONCE(!list);
2082
2083         /*
2084          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
2085          *
2086          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
2087          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
2088          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
2089          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
2090          */
2091         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
2092         bio->bi_private = list->data;
2093
2094         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
2095                         curr ? curr->next : NULL) {
2096                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
2097                         /*
2098                          * clone_endio() has already occurred, so no
2099                          * error handling is needed here.
2100                          */
2101                         __dm_io_dec_pending(curr);
2102                 } else {
2103                         curr->next = tmp;
2104                         tmp = curr;
2105                 }
2106         }
2107
2108         /* Not done? */
2109         if (tmp) {
2110                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
2111                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
2112                 *head = tmp;
2113                 return 0;
2114         }
2115         return 1;
2116 }
2117
2118 /*
2119  *---------------------------------------------------------------
2120  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2121  *---------------------------------------------------------------
2122  */
2123 static void free_minor(int minor)
2124 {
2125         spin_lock(&_minor_lock);
2126         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2127         spin_unlock(&_minor_lock);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * See if the device with a specific minor # is free.
2132  */
2133 static int specific_minor(int minor)
2134 {
2135         int r;
2136
2137         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2138                 return -EINVAL;
2139
2140         idr_preload(GFP_KERNEL);
2141         spin_lock(&_minor_lock);
2142
2143         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2144
2145         spin_unlock(&_minor_lock);
2146         idr_preload_end();
2147         if (r < 0)
2148                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2149         return 0;
2150 }
2151
2152 static int next_free_minor(int *minor)
2153 {
2154         int r;
2155
2156         idr_preload(GFP_KERNEL);
2157         spin_lock(&_minor_lock);
2158
2159         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2160
2161         spin_unlock(&_minor_lock);
2162         idr_preload_end();
2163         if (r < 0)
2164                 return r;
2165         *minor = r;
2166         return 0;
2167 }
2168
2169 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2170 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
2171 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
2172
2173 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2174
2175 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
2176 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
2177 {
2178         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
2179 }
2180
2181 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
2182
2183 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
2184 {
2185 }
2186 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
2187
2188 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
2189 {
2190         if (md->wq)
2191                 destroy_workqueue(md->wq);
2192         dm_free_md_mempools(md->mempools);
2193
2194         if (md->dax_dev) {
2195                 dax_remove_host(md->disk);
2196                 kill_dax(md->dax_dev);
2197                 put_dax(md->dax_dev);
2198                 md->dax_dev = NULL;
2199         }
2200
2201         if (md->disk) {
2202                 spin_lock(&_minor_lock);
2203                 md->disk->private_data = NULL;
2204                 spin_unlock(&_minor_lock);
2205                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
2206                         struct table_device *td;
2207
2208                         dm_sysfs_exit(md);
2209                         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2210                                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev,
2211                                                       md->disk);
2212                         }
2213
2214                         /*
2215                          * Hold lock to make sure del_gendisk() won't concurrent
2216                          * with open/close_table_device().
2217                          */
2218                         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2219                         del_gendisk(md->disk);
2220                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2221                 }
2222                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
2223                 put_disk(md->disk);
2224         }
2225
2226         if (md->pending_io) {
2227                 free_percpu(md->pending_io);
2228                 md->pending_io = NULL;
2229         }
2230
2231         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2232
2233         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
2234         mutex_destroy(&md->type_lock);
2235         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
2236         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
2237
2238         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
2239 }
2240
2241 /*
2242  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2243  */
2244 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2245 {
2246         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2247         struct dax_device *dax_dev;
2248         struct mapped_device *md;
2249         void *old_md;
2250
2251         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2252         if (!md) {
2253                 DMERR("unable to allocate device, out of memory.");
2254                 return NULL;
2255         }
2256
2257         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2258                 goto bad_module_get;
2259
2260         /* get a minor number for the dev */
2261         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2262                 r = next_free_minor(&minor);
2263         else
2264                 r = specific_minor(minor);
2265         if (r < 0)
2266                 goto bad_minor;
2267
2268         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2269         if (r < 0)
2270                 goto bad_io_barrier;
2271
2272         md->numa_node_id = numa_node_id;
2273         md->init_tio_pdu = false;
2274         md->type = DM_TYPE_NONE;
2275         mutex_init(&md->suspend_lock);
2276         mutex_init(&md->type_lock);
2277         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2278         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2279         atomic_set(&md->holders, 1);
2280         atomic_set(&md->open_count, 0);
2281         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2282         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2283         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2284         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2285         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2286
2287         /*
2288          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
2289          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
2290          * override accordingly.
2291          */
2292         md->disk = blk_alloc_disk(NULL, md->numa_node_id);
2293         if (IS_ERR(md->disk))
2294                 goto bad;
2295         md->queue = md->disk->queue;
2296
2297         init_waitqueue_head(&md->wait);
2298         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2299         INIT_WORK(&md->requeue_work, dm_wq_requeue_work);
2300         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2301         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2302
2303         md->requeue_list = NULL;
2304         md->swap_bios = get_swap_bios();
2305         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
2306         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
2307
2308         md->disk->major = _major;
2309         md->disk->first_minor = minor;
2310         md->disk->minors = 1;
2311         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
2312         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2313         md->disk->private_data = md;
2314         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2315
2316         dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2317         if (IS_ERR(dax_dev)) {
2318                 if (PTR_ERR(dax_dev) != -EOPNOTSUPP)
2319                         goto bad;
2320         } else {
2321                 set_dax_nocache(dax_dev);
2322                 set_dax_nomc(dax_dev);
2323                 md->dax_dev = dax_dev;
2324                 if (dax_add_host(dax_dev, md->disk))
2325                         goto bad;
2326         }
2327
2328         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2329
2330         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2331         if (!md->wq)
2332                 goto bad;
2333
2334         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2335         if (!md->pending_io)
2336                 goto bad;
2337
2338         r = dm_stats_init(&md->stats);
2339         if (r < 0)
2340                 goto bad;
2341
2342         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2343         spin_lock(&_minor_lock);
2344         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2345         spin_unlock(&_minor_lock);
2346
2347         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2348
2349         return md;
2350
2351 bad:
2352         cleanup_mapped_device(md);
2353 bad_io_barrier:
2354         free_minor(minor);
2355 bad_minor:
2356         module_put(THIS_MODULE);
2357 bad_module_get:
2358         kvfree(md);
2359         return NULL;
2360 }
2361
2362 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2363
2364 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2365 {
2366         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2367
2368         unlock_fs(md);
2369
2370         cleanup_mapped_device(md);
2371
2372         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&md->table_devices));
2373         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2374         free_minor(minor);
2375
2376         module_put(THIS_MODULE);
2377         kvfree(md);
2378 }
2379
2380 /*
2381  * Bind a table to the device.
2382  */
2383 static void event_callback(void *context)
2384 {
2385         unsigned long flags;
2386         LIST_HEAD(uevents);
2387         struct mapped_device *md = context;
2388
2389         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2390         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2391         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2392
2393         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2394
2395         atomic_inc(&md->event_nr);
2396         wake_up(&md->eventq);
2397         dm_issue_global_event();
2398 }
2399
2400 /*
2401  * Returns old map, which caller must destroy.
2402  */
2403 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2404                                struct queue_limits *limits)
2405 {
2406         struct dm_table *old_map;
2407         sector_t size;
2408         int ret;
2409
2410         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2411
2412         size = dm_table_get_size(t);
2413
2414         /*
2415          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2416          */
2417         if (size != dm_get_size(md))
2418                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2419
2420         set_capacity(md->disk, size);
2421
2422         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2423
2424         if (dm_table_request_based(t)) {
2425                 /*
2426                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2427                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2428                  */
2429                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2430
2431                 /*
2432                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2433                  * size of front_pad doesn't change.
2434                  *
2435                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2436                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2437                  * so you must walk through the queue to unprep.
2438                  */
2439                 if (!md->mempools) {
2440                         md->mempools = t->mempools;
2441                         t->mempools = NULL;
2442                 }
2443         } else {
2444                 /*
2445                  * The md may already have mempools that need changing.
2446                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2447                  * because a different table was loaded.
2448                  */
2449                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2450                 md->mempools = t->mempools;
2451                 t->mempools = NULL;
2452         }
2453
2454         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2455         if (ret) {
2456                 old_map = ERR_PTR(ret);
2457                 goto out;
2458         }
2459
2460         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2461         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2462         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2463
2464         if (old_map)
2465                 dm_sync_table(md);
2466 out:
2467         return old_map;
2468 }
2469
2470 /*
2471  * Returns unbound table for the caller to free.
2472  */
2473 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2474 {
2475         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2476
2477         if (!map)
2478                 return NULL;
2479
2480         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2481         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2482         dm_sync_table(md);
2483
2484         return map;
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Constructor for a new device.
2489  */
2490 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2491 {
2492         struct mapped_device *md;
2493
2494         md = alloc_dev(minor);
2495         if (!md)
2496                 return -ENXIO;
2497
2498         dm_ima_reset_data(md);
2499
2500         *result = md;
2501         return 0;
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Functions to manage md->type.
2506  * All are required to hold md->type_lock.
2507  */
2508 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2509 {
2510         mutex_lock(&md->type_lock);
2511 }
2512
2513 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2514 {
2515         mutex_unlock(&md->type_lock);
2516 }
2517
2518 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2519 {
2520         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2521         md->type = type;
2522 }
2523
2524 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2525 {
2526         return md->type;
2527 }
2528
2529 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2530 {
2531         return md->immutable_target_type;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Setup the DM device's queue based on md's type
2536  */
2537 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2538 {
2539         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2540         struct queue_limits limits;
2541         struct table_device *td;
2542         int r;
2543
2544         WARN_ON_ONCE(type == DM_TYPE_NONE);
2545
2546         if (type == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2547                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2548                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2549                 if (r) {
2550                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2551                         return r;
2552                 }
2553         }
2554
2555         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2556         if (r) {
2557                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2558                 return r;
2559         }
2560         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2561         if (r)
2562                 return r;
2563
2564         /*
2565          * Hold lock to make sure add_disk() and del_gendisk() won't concurrent
2566          * with open_table_device() and close_table_device().
2567          */
2568         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2569         r = add_disk(md->disk);
2570         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2571         if (r)
2572                 return r;
2573
2574         /*
2575          * Register the holder relationship for devices added before the disk
2576          * was live.
2577          */
2578         list_for_each_entry(td, &md->table_devices, list) {
2579                 r = bd_link_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2580                 if (r)
2581                         goto out_undo_holders;
2582         }
2583
2584         r = dm_sysfs_init(md);
2585         if (r)
2586                 goto out_undo_holders;
2587
2588         md->type = type;
2589         return 0;
2590
2591 out_undo_holders:
2592         list_for_each_entry_continue_reverse(td, &md->table_devices, list)
2593                 bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, md->disk);
2594         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
2595         del_gendisk(md->disk);
2596         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
2597         return r;
2598 }
2599
2600 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2601 {
2602         struct mapped_device *md;
2603         unsigned int minor = MINOR(dev);
2604
2605         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2606                 return NULL;
2607
2608         spin_lock(&_minor_lock);
2609
2610         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2611         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2612             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2613                 md = NULL;
2614                 goto out;
2615         }
2616         dm_get(md);
2617 out:
2618         spin_unlock(&_minor_lock);
2619
2620         return md;
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2623
2624 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2625 {
2626         return md->interface_ptr;
2627 }
2628
2629 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2630 {
2631         md->interface_ptr = ptr;
2632 }
2633
2634 void dm_get(struct mapped_device *md)
2635 {
2636         atomic_inc(&md->holders);
2637         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2638 }
2639
2640 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2641 {
2642         spin_lock(&_minor_lock);
2643         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2644                 spin_unlock(&_minor_lock);
2645                 return -EBUSY;
2646         }
2647         dm_get(md);
2648         spin_unlock(&_minor_lock);
2649         return 0;
2650 }
2651 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2652
2653 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2654 {
2655         return md->name;
2656 }
2657 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2658
2659 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2660 {
2661         struct dm_table *map;
2662         int srcu_idx;
2663
2664         might_sleep();
2665
2666         spin_lock(&_minor_lock);
2667         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2668         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2669         spin_unlock(&_minor_lock);
2670
2671         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2672
2673         /*
2674          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2675          * do not race with internal suspend.
2676          */
2677         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2678         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2679         if (!dm_suspended_md(md)) {
2680                 dm_table_presuspend_targets(map);
2681                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2682                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2683                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2684         }
2685         /* dm_put_live_table must be before fsleep, otherwise deadlock is possible */
2686         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2687         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2688
2689         /*
2690          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2691          * for example.  Wait for all references to disappear.
2692          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2693          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2694          */
2695         if (wait)
2696                 while (atomic_read(&md->holders))
2697                         fsleep(1000);
2698         else if (atomic_read(&md->holders))
2699                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2700                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2701
2702         dm_table_destroy(__unbind(md));
2703         free_dev(md);
2704 }
2705
2706 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2707 {
2708         __dm_destroy(md, true);
2709 }
2710
2711 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2712 {
2713         __dm_destroy(md, false);
2714 }
2715
2716 void dm_put(struct mapped_device *md)
2717 {
2718         atomic_dec(&md->holders);
2719 }
2720 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2721
2722 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2723 {
2724         int cpu;
2725         unsigned long sum = 0;
2726
2727         for_each_possible_cpu(cpu)
2728                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2729
2730         return sum != 0;
2731 }
2732
2733 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2734 {
2735         int r = 0;
2736         DEFINE_WAIT(wait);
2737
2738         while (true) {
2739                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2740
2741                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2742                         break;
2743
2744                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2745                         r = -ERESTARTSYS;
2746                         break;
2747                 }
2748
2749                 io_schedule();
2750         }
2751         finish_wait(&md->wait, &wait);
2752
2753         smp_rmb();
2754
2755         return r;
2756 }
2757
2758 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2759 {
2760         int r = 0;
2761
2762         if (!queue_is_mq(md->queue))
2763                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2764
2765         while (true) {
2766                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2767                         break;
2768
2769                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2770                         r = -ERESTARTSYS;
2771                         break;
2772                 }
2773
2774                 fsleep(5000);
2775         }
2776
2777         return r;
2778 }
2779
2780 /*
2781  * Process the deferred bios
2782  */
2783 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2784 {
2785         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2786         struct bio *bio;
2787
2788         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2789                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2790                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2791                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2792
2793                 if (!bio)
2794                         break;
2795
2796                 submit_bio_noacct(bio);
2797                 cond_resched();
2798         }
2799 }
2800
2801 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2802 {
2803         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2804         smp_mb__after_atomic();
2805         queue_work(md->wq, &md->work);
2806 }
2807
2808 /*
2809  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2810  */
2811 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2812 {
2813         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2814         struct queue_limits limits;
2815         int r;
2816
2817         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2818
2819         /* device must be suspended */
2820         if (!dm_suspended_md(md))
2821                 goto out;
2822
2823         /*
2824          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2825          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2826          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2827          * reappear.
2828          */
2829         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2830                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2831                 if (live_map)
2832                         limits = md->queue->limits;
2833                 dm_put_live_table_fast(md);
2834         }
2835
2836         if (!live_map) {
2837                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2838                 if (r) {
2839                         map = ERR_PTR(r);
2840                         goto out;
2841                 }
2842         }
2843
2844         map = __bind(md, table, &limits);
2845         dm_issue_global_event();
2846
2847 out:
2848         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2849         return map;
2850 }
2851
2852 /*
2853  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2854  * device.
2855  */
2856 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2857 {
2858         int r;
2859
2860         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2861
2862         r = bdev_freeze(md->disk->part0);
2863         if (!r)
2864                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2865         return r;
2866 }
2867
2868 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2869 {
2870         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2871                 return;
2872         bdev_thaw(md->disk->part0);
2873         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2874 }
2875
2876 /*
2877  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2878  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2879  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2880  *
2881  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2882  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2883  * are being added to md->deferred list.
2884  */
2885 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2886                         unsigned int suspend_flags, unsigned int task_state,
2887                         int dmf_suspended_flag)
2888 {
2889         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2890         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2891         int r;
2892
2893         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2894
2895         /*
2896          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2897          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2898          */
2899         if (noflush)
2900                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2901         else
2902                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2903
2904         /*
2905          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2906          * provide the .presuspend_undo hook.
2907          */
2908         dm_table_presuspend_targets(map);
2909
2910         /*
2911          * Flush I/O to the device.
2912          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2913          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2914          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2915          */
2916         if (!noflush && do_lockfs) {
2917                 r = lock_fs(md);
2918                 if (r) {
2919                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2920                         return r;
2921                 }
2922         }
2923
2924         /*
2925          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2926          * to target drivers i.e. no one may be executing
2927          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2928          *
2929          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2930          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2931          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2932          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2933          * flush_workqueue(md->wq).
2934          */
2935         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2936         if (map)
2937                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2938
2939         /*
2940          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2941          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2942          */
2943         if (dm_request_based(md))
2944                 dm_stop_queue(md->queue);
2945
2946         flush_workqueue(md->wq);
2947
2948         /*
2949          * At this point no more requests are entering target request routines.
2950          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2951          * to finish.
2952          */
2953         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2954         if (!r)
2955                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2956
2957         if (noflush)
2958                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2959         if (map)
2960                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2961
2962         /* were we interrupted ? */
2963         if (r < 0) {
2964                 dm_queue_flush(md);
2965
2966                 if (dm_request_based(md))
2967                         dm_start_queue(md->queue);
2968
2969                 unlock_fs(md);
2970                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2971                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2972         }
2973
2974         return r;
2975 }
2976
2977 /*
2978  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2979  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2980  * the background.  Before the table can be swapped with
2981  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2982  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2983  */
2984 /*
2985  * Suspend mechanism in request-based dm.
2986  *
2987  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2988  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2989  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2990  *
2991  * To abort suspend, start the request_queue.
2992  */
2993 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
2994 {
2995         struct dm_table *map = NULL;
2996         int r = 0;
2997
2998 retry:
2999         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3000
3001         if (dm_suspended_md(md)) {
3002                 r = -EINVAL;
3003                 goto out_unlock;
3004         }
3005
3006         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3007                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3008                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3009                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3010                 if (r)
3011                         return r;
3012                 goto retry;
3013         }
3014
3015         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3016         if (!map) {
3017                 /* avoid deadlock with fs/namespace.c:do_mount() */
3018                 suspend_flags &= ~DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
3019         }
3020
3021         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
3022         if (r)
3023                 goto out_unlock;
3024
3025         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3026         dm_table_postsuspend_targets(map);
3027         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3028
3029 out_unlock:
3030         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3031         return r;
3032 }
3033
3034 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
3035 {
3036         if (map) {
3037                 int r = dm_table_resume_targets(map);
3038
3039                 if (r)
3040                         return r;
3041         }
3042
3043         dm_queue_flush(md);
3044
3045         /*
3046          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
3047          * so that mapping of targets can work correctly.
3048          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
3049          */
3050         if (dm_request_based(md))
3051                 dm_start_queue(md->queue);
3052
3053         unlock_fs(md);
3054
3055         return 0;
3056 }
3057
3058 int dm_resume(struct mapped_device *md)
3059 {
3060         int r;
3061         struct dm_table *map = NULL;
3062
3063 retry:
3064         r = -EINVAL;
3065         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3066
3067         if (!dm_suspended_md(md))
3068                 goto out;
3069
3070         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3071                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3072                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3073                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3074                 if (r)
3075                         return r;
3076                 goto retry;
3077         }
3078
3079         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3080         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3081                 goto out;
3082
3083         r = __dm_resume(md, map);
3084         if (r)
3085                 goto out;
3086
3087         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3088 out:
3089         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3090
3091         return r;
3092 }
3093
3094 /*
3095  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3096  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3097  * It may be used only from the kernel.
3098  */
3099
3100 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned int suspend_flags)
3101 {
3102         struct dm_table *map = NULL;
3103
3104         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
3105
3106         if (md->internal_suspend_count++)
3107                 return; /* nested internal suspend */
3108
3109         if (dm_suspended_md(md)) {
3110                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3111                 return; /* nest suspend */
3112         }
3113
3114         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3115
3116         /*
3117          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3118          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3119          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3120          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3121          */
3122         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
3123                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3124
3125         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3126         dm_table_postsuspend_targets(map);
3127         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3128 }
3129
3130 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3131 {
3132         int r;
3133         struct dm_table *map;
3134
3135         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3136
3137         if (--md->internal_suspend_count)
3138                 return; /* resume from nested internal suspend */
3139
3140         if (dm_suspended_md(md))
3141                 goto done; /* resume from nested suspend */
3142
3143         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3144         r = __dm_resume(md, map);
3145         if (r) {
3146                 /*
3147                  * If a preresume method of some target failed, we are in a
3148                  * tricky situation. We can't return an error to the caller. We
3149                  * can't fake success because then the "resume" and
3150                  * "postsuspend" methods would not be paired correctly, and it
3151                  * would break various targets, for example it would cause list
3152                  * corruption in the "origin" target.
3153                  *
3154                  * So, we fake normal suspend here, to make sure that the
3155                  * "resume" and "postsuspend" methods will be paired correctly.
3156                  */
3157                 DMERR("Preresume method failed: %d", r);
3158                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3159         }
3160 done:
3161         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3162         smp_mb__after_atomic();
3163         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3164 }
3165
3166 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3167 {
3168         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3169         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3170         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3171 }
3172 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3173
3174 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3175 {
3176         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3177         __dm_internal_resume(md);
3178         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3179 }
3180 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3181
3182 /*
3183  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3184  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3185  */
3186
3187 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3188 {
3189         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3190         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3191                 return;
3192
3193         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3194         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3195         flush_workqueue(md->wq);
3196         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3197 }
3198 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
3199
3200 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3201 {
3202         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3203                 goto done;
3204
3205         dm_queue_flush(md);
3206
3207 done:
3208         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
3211
3212 /*
3213  *---------------------------------------------------------------
3214  * Event notification.
3215  *---------------------------------------------------------------
3216  */
3217 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3218                       unsigned int cookie, bool need_resize_uevent)
3219 {
3220         int r;
3221         unsigned int noio_flag;
3222         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3223         char *envp[3] = { NULL, NULL, NULL };
3224         char **envpp = envp;
3225         if (cookie) {
3226                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3227                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3228                 *envpp++ = udev_cookie;
3229         }
3230         if (need_resize_uevent) {
3231                 *envpp++ = "RESIZE=1";
3232         }
3233
3234         noio_flag = memalloc_noio_save();
3235
3236         r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action, envp);
3237
3238         memalloc_noio_restore(noio_flag);
3239
3240         return r;
3241 }
3242
3243 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3244 {
3245         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3246 }
3247
3248 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3249 {
3250         return atomic_read(&md->event_nr);
3251 }
3252
3253 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3254 {
3255         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3256                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3257 }
3258
3259 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3260 {
3261         unsigned long flags;
3262
3263         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3264         list_add(elist, &md->uevent_list);
3265         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3266 }
3267
3268 /*
3269  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3270  * count on 'md'.
3271  */
3272 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3273 {
3274         return md->disk;
3275 }
3276 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3277
3278 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3279 {
3280         return &md->kobj_holder.kobj;
3281 }
3282
3283 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3284 {
3285         struct mapped_device *md;
3286
3287         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3288
3289         spin_lock(&_minor_lock);
3290         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
3291                 md = NULL;
3292                 goto out;
3293         }
3294         dm_get(md);
3295 out:
3296         spin_unlock(&_minor_lock);
3297
3298         return md;
3299 }
3300
3301 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3302 {
3303         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3304 }
3305
3306 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
3307 {
3308         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3309 }
3310
3311 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3312 {
3313         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3314 }
3315
3316 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3317 {
3318         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3319 }
3320
3321 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3322 {
3323         return dm_suspended_md(ti->table->md);
3324 }
3325 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3326
3327 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
3328 {
3329         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3330 }
3331 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3332
3333 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3334 {
3335         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3336 }
3337 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3338
3339 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3340 {
3341         if (!pools)
3342                 return;
3343
3344         bioset_exit(&pools->bs);
3345         bioset_exit(&pools->io_bs);
3346
3347         kfree(pools);
3348 }
3349
3350 struct dm_pr {
3351         u64     old_key;
3352         u64     new_key;
3353         u32     flags;
3354         bool    abort;
3355         bool    fail_early;
3356         int     ret;
3357         enum pr_type type;
3358         struct pr_keys *read_keys;
3359         struct pr_held_reservation *rsv;
3360 };
3361
3362 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3363                       struct dm_pr *pr)
3364 {
3365         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3366         struct dm_table *table;
3367         struct dm_target *ti;
3368         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3369
3370         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3371         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3372                 goto out;
3373
3374         /* We only support devices that have a single target */
3375         if (table->num_targets != 1)
3376                 goto out;
3377         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3378
3379         if (dm_suspended_md(md)) {
3380                 ret = -EAGAIN;
3381                 goto out;
3382         }
3383
3384         ret = -EINVAL;
3385         if (!ti->type->iterate_devices)
3386                 goto out;
3387
3388         ti->type->iterate_devices(ti, fn, pr);
3389         ret = 0;
3390 out:
3391         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3392         return ret;
3393 }
3394
3395 /*
3396  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3397  */
3398 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3399                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3400 {
3401         struct dm_pr *pr = data;
3402         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3403         int ret;
3404
3405         if (!ops || !ops->pr_register) {
3406                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3407                 return -1;
3408         }
3409
3410         ret = ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3411         if (!ret)
3412                 return 0;
3413
3414         if (!pr->ret)
3415                 pr->ret = ret;
3416
3417         if (pr->fail_early)
3418                 return -1;
3419
3420         return 0;
3421 }
3422
3423 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3424                           u32 flags)
3425 {
3426         struct dm_pr pr = {
3427                 .old_key        = old_key,
3428                 .new_key        = new_key,
3429                 .flags          = flags,
3430                 .fail_early     = true,
3431                 .ret            = 0,
3432         };
3433         int ret;
3434
3435         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3436         if (ret) {
3437                 /* Didn't even get to register a path */
3438                 return ret;
3439         }
3440
3441         if (!pr.ret)
3442                 return 0;
3443         ret = pr.ret;
3444
3445         if (!new_key)
3446                 return ret;
3447
3448         /* unregister all paths if we failed to register any path */
3449         pr.old_key = new_key;
3450         pr.new_key = 0;
3451         pr.flags = 0;
3452         pr.fail_early = false;
3453         (void) dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3454         return ret;
3455 }
3456
3457
3458 static int __dm_pr_reserve(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3459                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3460 {
3461         struct dm_pr *pr = data;
3462         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3463
3464         if (!ops || !ops->pr_reserve) {
3465                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3466                 return -1;
3467         }
3468
3469         pr->ret = ops->pr_reserve(dev->bdev, pr->old_key, pr->type, pr->flags);
3470         if (!pr->ret)
3471                 return -1;
3472
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3477                          u32 flags)
3478 {
3479         struct dm_pr pr = {
3480                 .old_key        = key,
3481                 .flags          = flags,
3482                 .type           = type,
3483                 .fail_early     = false,
3484                 .ret            = 0,
3485         };
3486         int ret;
3487
3488         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_reserve, &pr);
3489         if (ret)
3490                 return ret;
3491
3492         return pr.ret;
3493 }
3494
3495 /*
3496  * If there is a non-All Registrants type of reservation, the release must be
3497  * sent down the holding path. For the cases where there is no reservation or
3498  * the path is not the holder the device will also return success, so we must
3499  * try each path to make sure we got the correct path.
3500  */
3501 static int __dm_pr_release(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3502                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3503 {
3504         struct dm_pr *pr = data;
3505         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3506
3507         if (!ops || !ops->pr_release) {
3508                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3509                 return -1;
3510         }
3511
3512         pr->ret = ops->pr_release(dev->bdev, pr->old_key, pr->type);
3513         if (pr->ret)
3514                 return -1;
3515
3516         return 0;
3517 }
3518
3519 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3520 {
3521         struct dm_pr pr = {
3522                 .old_key        = key,
3523                 .type           = type,
3524                 .fail_early     = false,
3525         };
3526         int ret;
3527
3528         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_release, &pr);
3529         if (ret)
3530                 return ret;
3531
3532         return pr.ret;
3533 }
3534
3535 static int __dm_pr_preempt(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3536                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3537 {
3538         struct dm_pr *pr = data;
3539         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3540
3541         if (!ops || !ops->pr_preempt) {
3542                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3543                 return -1;
3544         }
3545
3546         pr->ret = ops->pr_preempt(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->type,
3547                                   pr->abort);
3548         if (!pr->ret)
3549                 return -1;
3550
3551         return 0;
3552 }
3553
3554 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3555                          enum pr_type type, bool abort)
3556 {
3557         struct dm_pr pr = {
3558                 .new_key        = new_key,
3559                 .old_key        = old_key,
3560                 .type           = type,
3561                 .fail_early     = false,
3562         };
3563         int ret;
3564
3565         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_preempt, &pr);
3566         if (ret)
3567                 return ret;
3568
3569         return pr.ret;
3570 }
3571
3572 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3573 {
3574         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3575         const struct pr_ops *ops;
3576         int r, srcu_idx;
3577
3578         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3579         if (r < 0)
3580                 goto out;
3581
3582         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3583         if (ops && ops->pr_clear)
3584                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3585         else
3586                 r = -EOPNOTSUPP;
3587 out:
3588         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3589         return r;
3590 }
3591
3592 static int __dm_pr_read_keys(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3593                              sector_t start, sector_t len, void *data)
3594 {
3595         struct dm_pr *pr = data;
3596         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3597
3598         if (!ops || !ops->pr_read_keys) {
3599                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3600                 return -1;
3601         }
3602
3603         pr->ret = ops->pr_read_keys(dev->bdev, pr->read_keys);
3604         if (!pr->ret)
3605                 return -1;
3606
3607         return 0;
3608 }
3609
3610 static int dm_pr_read_keys(struct block_device *bdev, struct pr_keys *keys)
3611 {
3612         struct dm_pr pr = {
3613                 .read_keys = keys,
3614         };
3615         int ret;
3616
3617         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_read_keys, &pr);
3618         if (ret)
3619                 return ret;
3620
3621         return pr.ret;
3622 }
3623
3624 static int __dm_pr_read_reservation(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3625                                     sector_t start, sector_t len, void *data)
3626 {
3627         struct dm_pr *pr = data;
3628         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3629
3630         if (!ops || !ops->pr_read_reservation) {
3631                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3632                 return -1;
3633         }
3634
3635         pr->ret = ops->pr_read_reservation(dev->bdev, pr->rsv);
3636         if (!pr->ret)
3637                 return -1;
3638
3639         return 0;
3640 }
3641
3642 static int dm_pr_read_reservation(struct block_device *bdev,
3643                                   struct pr_held_reservation *rsv)
3644 {
3645         struct dm_pr pr = {
3646                 .rsv = rsv,
3647         };
3648         int ret;
3649
3650         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_read_reservation, &pr);
3651         if (ret)
3652                 return ret;
3653
3654         return pr.ret;
3655 }
3656
3657 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3658         .pr_register    = dm_pr_register,
3659         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3660         .pr_release     = dm_pr_release,
3661         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3662         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3663         .pr_read_keys   = dm_pr_read_keys,
3664         .pr_read_reservation = dm_pr_read_reservation,
3665 };
3666
3667 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3668         .submit_bio = dm_submit_bio,
3669         .poll_bio = dm_poll_bio,
3670         .open = dm_blk_open,
3671         .release = dm_blk_close,
3672         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3673         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3674         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3675         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3676         .owner = THIS_MODULE
3677 };
3678
3679 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3680         .open = dm_blk_open,
3681         .release = dm_blk_close,
3682         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3683         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3684         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3685         .owner = THIS_MODULE
3686 };
3687
3688 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3689         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3690         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3691         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3692 };
3693
3694 /*
3695  * module hooks
3696  */
3697 module_init(dm_init);
3698 module_exit(dm_exit);
3699
3700 module_param(major, uint, 0);
3701 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3702
3703 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, 0644);
3704 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3705
3706 module_param(dm_numa_node, int, 0644);
3707 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3708
3709 module_param(swap_bios, int, 0644);
3710 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3711
3712 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3713 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <[email protected]>");
3714 MODULE_LICENSE("GPL");