drivers/md/dm.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
   3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
   4  *
   5  * This file is released under the GPL.
   6  */
   7
   8 #include "dm-core.h"
   9 #include "dm-rq.h"
  10 #include "dm-uevent.h"
  11
  12 #include <linux/init.h>
  13 #include <linux/module.h>
  14 #include <linux/mutex.h>
  15 #include <linux/sched/signal.h>
  16 #include <linux/blkpg.h>
  17 #include <linux/bio.h>
  18 #include <linux/mempool.h>
  19 #include <linux/dax.h>
  20 #include <linux/slab.h>
  21 #include <linux/idr.h>
  22 #include <linux/uio.h>
  23 #include <linux/hdreg.h>
  24 #include <linux/delay.h>
  25 #include <linux/wait.h>
  26 #include <linux/pr.h>
  27 #include <linux/refcount.h>
  28
  29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
  30
  31 /*
  32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
  33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
  34  */
  35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
  36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
  37
  38 static const char *_name = DM_NAME;
  39
  40 static unsigned int major = 0;
  41 static unsigned int _major = 0;
  42
  43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
  44
  45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
  46
  47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
  48
  49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
  50
  51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
  52
  53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
  54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
  55
  56 void dm_issue_global_event(void)
  57 {
  58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
  59         wake_up(&dm_global_eventq);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
  64  */
  65 struct clone_info {
  66         struct dm_table *map;
  67         struct bio *bio;
  68         struct dm_io *io;
  69         sector_t sector;
  70         unsigned sector_count;
  71 };
  72
  73 /*
  74  * One of these is allocated per clone bio.
  75  */
  76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
  77 struct dm_target_io {
  78         unsigned magic;
  79         struct dm_io *io;
  80         struct dm_target *ti;
  81         unsigned target_bio_nr;
  82         unsigned *len_ptr;
  83         bool inside_dm_io;
  84         struct bio clone;
  85 };
  86
  87 /*
  88  * One of these is allocated per original bio.
  89  * It contains the first clone used for that original.
  90  */
  91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
  92 struct dm_io {
  93         unsigned magic;
  94         struct mapped_device *md;
  95         blk_status_t status;
  96         atomic_t io_count;
  97         struct bio *orig_bio;
  98         unsigned long start_time;
  99         spinlock_t endio_lock;
 100         struct dm_stats_aux stats_aux;
 101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
 102         struct dm_target_io tio;
 103 };
 104
 105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
 106 {
 107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
 108         if (!tio->inside_dm_io)
 109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
 110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
 111 }
 112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
 113
 114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
 115 {
 116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
 117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
 118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
 119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
 120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
 121 }
 122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
 123
 124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
 125 {
 126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
 127 }
 128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
 129
 130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
 131
 132 /*
 133  * Bits for the md->flags field.
 134  */
 135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
 136 #define DMF_SUSPENDED 1
 137 #define DMF_FROZEN 2
 138 #define DMF_FREEING 3
 139 #define DMF_DELETING 4
 140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
 141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
 142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
 143
 144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
 145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
 146
 147 /*
 148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
 149  */
 150 struct dm_md_mempools {
 151         struct bio_set bs;
 152         struct bio_set io_bs;
 153 };
 154
 155 struct table_device {
 156         struct list_head list;
 157         refcount_t count;
 158         struct dm_dev dm_dev;
 159 };
 160
 161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
 162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
 163
 164 /*
 165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
 166  */
 167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
 168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
 169
 170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
 171 {
 172         int param = READ_ONCE(*module_param);
 173         int modified_param = 0;
 174         bool modified = true;
 175
 176         if (param < min)
 177                 modified_param = min;
 178         else if (param > max)
 179                 modified_param = max;
 180         else
 181                 modified = false;
 182
 183         if (modified) {
 184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 185                 param = modified_param;
 186         }
 187
 188         return param;
 189 }
 190
 191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
 192                                unsigned def, unsigned max)
 193 {
 194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
 195         unsigned modified_param = 0;
 196
 197         if (!param)
 198                 modified_param = def;
 199         else if (param > max)
 200                 modified_param = max;
 201
 202         if (modified_param) {
 203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
 204                 param = modified_param;
 205         }
 206
 207         return param;
 208 }
 209
 210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
 211 {
 212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
 213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
 214 }
 215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
 216
 217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
 218 {
 219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
 220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
 221 }
 222
 223 static int __init local_init(void)
 224 {
 225         int r = -ENOMEM;
 226
 227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
 228         if (!_rq_tio_cache)
 229                 return r;
 230
 231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
 232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
 233         if (!_rq_cache)
 234                 goto out_free_rq_tio_cache;
 235
 236         r = dm_uevent_init();
 237         if (r)
 238                 goto out_free_rq_cache;
 239
 240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
 241         if (!deferred_remove_workqueue) {
 242                 r = -ENOMEM;
 243                 goto out_uevent_exit;
 244         }
 245
 246         _major = major;
 247         r = register_blkdev(_major, _name);
 248         if (r < 0)
 249                 goto out_free_workqueue;
 250
 251         if (!_major)
 252                 _major = r;
 253
 254         return 0;
 255
 256 out_free_workqueue:
 257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 258 out_uevent_exit:
 259         dm_uevent_exit();
 260 out_free_rq_cache:
 261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 262 out_free_rq_tio_cache:
 263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 264
 265         return r;
 266 }
 267
 268 static void local_exit(void)
 269 {
 270         flush_scheduled_work();
 271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
 272
 273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
 274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
 275         unregister_blkdev(_major, _name);
 276         dm_uevent_exit();
 277
 278         _major = 0;
 279
 280         DMINFO("cleaned up");
 281 }
 282
 283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
 284         local_init,
 285         dm_target_init,
 286         dm_linear_init,
 287         dm_stripe_init,
 288         dm_io_init,
 289         dm_kcopyd_init,
 290         dm_interface_init,
 291         dm_statistics_init,
 292 };
 293
 294 static void (*_exits[])(void) = {
 295         local_exit,
 296         dm_target_exit,
 297         dm_linear_exit,
 298         dm_stripe_exit,
 299         dm_io_exit,
 300         dm_kcopyd_exit,
 301         dm_interface_exit,
 302         dm_statistics_exit,
 303 };
 304
 305 static int __init dm_init(void)
 306 {
 307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
 308
 309         int r, i;
 310
 311         for (i = 0; i < count; i++) {
 312                 r = _inits[i]();
 313                 if (r)
 314                         goto bad;
 315         }
 316
 317         return 0;
 318
 319       bad:
 320         while (i--)
 321                 _exits[i]();
 322
 323         return r;
 324 }
 325
 326 static void __exit dm_exit(void)
 327 {
 328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
 329
 330         while (i--)
 331                 _exits[i]();
 332
 333         /*
 334          * Should be empty by this point.
 335          */
 336         idr_destroy(&_minor_idr);
 337 }
 338
 339 /*
 340  * Block device functions
 341  */
 342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
 343 {
 344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 345 }
 346
 347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
 348 {
 349         struct mapped_device *md;
 350
 351         spin_lock(&_minor_lock);
 352
 353         md = bdev->bd_disk->private_data;
 354         if (!md)
 355                 goto out;
 356
 357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
 358             dm_deleting_md(md)) {
 359                 md = NULL;
 360                 goto out;
 361         }
 362
 363         dm_get(md);
 364         atomic_inc(&md->open_count);
 365 out:
 366         spin_unlock(&_minor_lock);
 367
 368         return md ? 0 : -ENXIO;
 369 }
 370
 371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
 372 {
 373         struct mapped_device *md;
 374
 375         spin_lock(&_minor_lock);
 376
 377         md = disk->private_data;
 378         if (WARN_ON(!md))
 379                 goto out;
 380
 381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
 382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
 383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
 384
 385         dm_put(md);
 386 out:
 387         spin_unlock(&_minor_lock);
 388 }
 389
 390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
 391 {
 392         return atomic_read(&md->open_count);
 393 }
 394
 395 /*
 396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
 397  */
 398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
 399 {
 400         int r = 0;
 401
 402         spin_lock(&_minor_lock);
 403
 404         if (dm_open_count(md)) {
 405                 r = -EBUSY;
 406                 if (mark_deferred)
 407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
 409                 r = -EEXIST;
 410         else
 411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
 412
 413         spin_unlock(&_minor_lock);
 414
 415         return r;
 416 }
 417
 418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
 419 {
 420         int r = 0;
 421
 422         spin_lock(&_minor_lock);
 423
 424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
 425                 r = -EBUSY;
 426         else
 427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
 428
 429         spin_unlock(&_minor_lock);
 430
 431         return r;
 432 }
 433
 434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
 435 {
 436         dm_deferred_remove();
 437 }
 438
 439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
 440 {
 441         return get_capacity(md->disk);
 442 }
 443
 444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
 445 {
 446         return md->queue;
 447 }
 448
 449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
 450 {
 451         return &md->stats;
 452 }
 453
 454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
 455 {
 456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 457
 458         return dm_get_geometry(md, geo);
 459 }
 460
 461 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
 462                             struct block_device **bdev)
 463         __acquires(md->io_barrier)
 464 {
 465         struct dm_target *tgt;
 466         struct dm_table *map;
 467         int r;
 468
 469 retry:
 470         r = -ENOTTY;
 471         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
 472         if (!map || !dm_table_get_size(map))
 473                 return r;
 474
 475         /* We only support devices that have a single target */
 476         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
 477                 return r;
 478
 479         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
 480         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
 481                 return r;
 482
 483         if (dm_suspended_md(md))
 484                 return -EAGAIN;
 485
 486         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
 487         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
 488                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
 489                 msleep(10);
 490                 goto retry;
 491         }
 492
 493         return r;
 494 }
 495
 496 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
 497         __releases(md->io_barrier)
 498 {
 499         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
 500 }
 501
 502 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
 503                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
 504 {
 505         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
 506         int r, srcu_idx;
 507
 508         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
 509         if (r < 0)
 510                 goto out;
 511
 512         if (r > 0) {
 513                 /*
 514                  * Target determined this ioctl is being issued against a
 515                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
 516                  */
 517                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
 518                         DMWARN_LIMIT(
 519         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
 520                                 current->comm, cmd);
 521                         r = -ENOIOCTLCMD;
 522                         goto out;
 523                 }
 524         }
 525
 526         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
 527 out:
 528         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
 529         return r;
 530 }
 531
 532 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
 533
 534 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 535 {
 536         struct dm_io *io;
 537         struct dm_target_io *tio;
 538         struct bio *clone;
 539
 540         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
 541         if (!clone)
 542                 return NULL;
 543
 544         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
 545         tio->inside_dm_io = true;
 546         tio->io = NULL;
 547
 548         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
 549         io->magic = DM_IO_MAGIC;
 550         io->status = 0;
 551         atomic_set(&io->io_count, 1);
 552         io->orig_bio = bio;
 553         io->md = md;
 554         spin_lock_init(&io->endio_lock);
 555
 556         start_io_acct(io);
 557
 558         return io;
 559 }
 560
 561 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
 562 {
 563         bio_put(&io->tio.clone);
 564 }
 565
 566 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
 567                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
 568 {
 569         struct dm_target_io *tio;
 570
 571         if (!ci->io->tio.io) {
 572                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
 573                 tio = &ci->io->tio;
 574         } else {
 575                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
 576                 if (!clone)
 577                         return NULL;
 578
 579                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
 580                 tio->inside_dm_io = false;
 581         }
 582
 583         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
 584         tio->io = ci->io;
 585         tio->ti = ti;
 586         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
 587
 588         return tio;
 589 }
 590
 591 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
 592 {
 593         if (tio->inside_dm_io)
 594                 return;
 595         bio_put(&tio->clone);
 596 }
 597
 598 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
 599 {
 600         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
 601                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
 602 }
 603
 604 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
 605 {
 606         struct mapped_device *md = io->md;
 607         struct bio *bio = io->orig_bio;
 608         int rw = bio_data_dir(bio);
 609
 610         io->start_time = jiffies;
 611
 612         generic_start_io_acct(md->queue, rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
 613
 614         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
 615                    atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
 616
 617         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 618                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 619                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 620                                     false, 0, &io->stats_aux);
 621 }
 622
 623 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
 624 {
 625         struct mapped_device *md = io->md;
 626         struct bio *bio = io->orig_bio;
 627         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
 628         int pending;
 629         int rw = bio_data_dir(bio);
 630
 631         generic_end_io_acct(md->queue, rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
 632
 633         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
 634                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
 635                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
 636                                     true, duration, &io->stats_aux);
 637
 638         /*
 639          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
 640          * a flush.
 641          */
 642         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
 643         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
 644         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
 645
 646         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
 647         if (!pending)
 648                 wake_up(&md->wait);
 649 }
 650
 651 /*
 652  * Add the bio to the list of deferred io.
 653  */
 654 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
 655 {
 656         unsigned long flags;
 657
 658         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 659         bio_list_add(&md->deferred, bio);
 660         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 661         queue_work(md->wq, &md->work);
 662 }
 663
 664 /*
 665  * Everyone (including functions in this file), should use this
 666  * function to access the md->map field, and make sure they call
 667  * dm_put_live_table() when finished.
 668  */
 669 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
 670 {
 671         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
 672
 673         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
 674 }
 675
 676 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
 677 {
 678         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
 679 }
 680
 681 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
 682 {
 683         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
 684         synchronize_rcu_expedited();
 685 }
 686
 687 /*
 688  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
 689  * The caller must not block between these two functions.
 690  */
 691 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
 692 {
 693         rcu_read_lock();
 694         return rcu_dereference(md->map);
 695 }
 696
 697 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
 698 {
 699         rcu_read_unlock();
 700 }
 701
 702 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
 703
 704 /*
 705  * Open a table device so we can use it as a map destination.
 706  */
 707 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
 708                              struct mapped_device *md)
 709 {
 710         struct block_device *bdev;
 711
 712         int r;
 713
 714         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
 715
 716         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
 717         if (IS_ERR(bdev))
 718                 return PTR_ERR(bdev);
 719
 720         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
 721         if (r) {
 722                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 723                 return r;
 724         }
 725
 726         td->dm_dev.bdev = bdev;
 727         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
 728         return 0;
 729 }
 730
 731 /*
 732  * Close a table device that we've been using.
 733  */
 734 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
 735 {
 736         if (!td->dm_dev.bdev)
 737                 return;
 738
 739         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
 740         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
 741         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
 742         td->dm_dev.bdev = NULL;
 743         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
 744 }
 745
 746 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
 747                                               fmode_t mode) {
 748         struct table_device *td;
 749
 750         list_for_each_entry(td, l, list)
 751                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
 752                         return td;
 753
 754         return NULL;
 755 }
 756
 757 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
 758                         struct dm_dev **result) {
 759         int r;
 760         struct table_device *td;
 761
 762         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 763         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
 764         if (!td) {
 765                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
 766                 if (!td) {
 767                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 768                         return -ENOMEM;
 769                 }
 770
 771                 td->dm_dev.mode = mode;
 772                 td->dm_dev.bdev = NULL;
 773
 774                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
 775                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 776                         kfree(td);
 777                         return r;
 778                 }
 779
 780                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
 781
 782                 refcount_set(&td->count, 1);
 783                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
 784         } else {
 785                 refcount_inc(&td->count);
 786         }
 787         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 788
 789         *result = &td->dm_dev;
 790         return 0;
 791 }
 792 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
 793
 794 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
 795 {
 796         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
 797
 798         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
 799         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
 800                 close_table_device(td, md);
 801                 list_del(&td->list);
 802                 kfree(td);
 803         }
 804         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
 805 }
 806 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
 807
 808 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
 809 {
 810         struct list_head *tmp, *next;
 811
 812         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
 813                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
 814
 815                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
 816                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
 817                 kfree(td);
 818         }
 819 }
 820
 821 /*
 822  * Get the geometry associated with a dm device
 823  */
 824 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 825 {
 826         *geo = md->geometry;
 827
 828         return 0;
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Set the geometry of a device.
 833  */
 834 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
 835 {
 836         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
 837
 838         if (geo->start > sz) {
 839                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
 840                 return -EINVAL;
 841         }
 842
 843         md->geometry = *geo;
 844
 845         return 0;
 846 }
 847
 848 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
 849 {
 850         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
 851 }
 852
 853 /*
 854  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
 855  * cloned into, completing the original io if necc.
 856  */
 857 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
 858 {
 859         unsigned long flags;
 860         blk_status_t io_error;
 861         struct bio *bio;
 862         struct mapped_device *md = io->md;
 863
 864         /* Push-back supersedes any I/O errors */
 865         if (unlikely(error)) {
 866                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
 867                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
 868                         io->status = error;
 869                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
 870         }
 871
 872         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
 873                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
 874                         /*
 875                          * Target requested pushing back the I/O.
 876                          */
 877                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
 878                         if (__noflush_suspending(md))
 879                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
 880                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
 881                         else
 882                                 /* noflush suspend was interrupted. */
 883                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
 884                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
 885                 }
 886
 887                 io_error = io->status;
 888                 bio = io->orig_bio;
 889                 end_io_acct(io);
 890                 free_io(md, io);
 891
 892                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
 893                         return;
 894
 895                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
 896                         /*
 897                          * Preflush done for flush with data, reissue
 898                          * without REQ_PREFLUSH.
 899                          */
 900                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
 901                         queue_io(md, bio);
 902                 } else {
 903                         /* done with normal IO or empty flush */
 904                         if (io_error)
 905                                 bio->bi_status = io_error;
 906                         bio_endio(bio);
 907                 }
 908         }
 909 }
 910
 911 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
 912 {
 913         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
 914
 915         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
 916         limits->max_write_same_sectors = 0;
 917 }
 918
 919 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
 920 {
 921         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
 922
 923         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
 924         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
 925 }
 926
 927 static void clone_endio(struct bio *bio)
 928 {
 929         blk_status_t error = bio->bi_status;
 930         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
 931         struct dm_io *io = tio->io;
 932         struct mapped_device *md = tio->io->md;
 933         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
 934
 935         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
 936                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
 937                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
 938                         disable_write_same(md);
 939                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
 940                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
 941                         disable_write_zeroes(md);
 942         }
 943
 944         if (endio) {
 945                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
 946                 switch (r) {
 947                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
 948                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
 949                         /*FALLTHRU*/
 950                 case DM_ENDIO_DONE:
 951                         break;
 952                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
 953                         /* The target will handle the io */
 954                         return;
 955                 default:
 956                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
 957                         BUG();
 958                 }
 959         }
 960
 961         free_tio(tio);
 962         dec_pending(io, error);
 963 }
 964
 965 /*
 966  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
 967  * target boundary.
 968  */
 969 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 970 {
 971         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
 972
 973         return ti->len - target_offset;
 974 }
 975
 976 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
 977 {
 978         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
 979         sector_t offset, max_len;
 980
 981         /*
 982          * Does the target need to split even further?
 983          */
 984         if (ti->max_io_len) {
 985                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
 986                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
 987                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
 988                 else
 989                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
 990                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
 991
 992                 if (len > max_len)
 993                         len = max_len;
 994         }
 995
 996         return len;
 997 }
 998
 999 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1000 {
1001         if (len > UINT_MAX) {
1002                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1003                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1004                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1005                 return -EINVAL;
1006         }
1007
1008         /*
1009          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1010          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1011          * be handled in some targets, such as crypt.
1012          *
1013          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1014          * the limit.
1015          */
1016         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1017
1018         return 0;
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1021
1022 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1023                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1024         __acquires(md->io_barrier)
1025 {
1026         struct dm_table *map;
1027         struct dm_target *ti;
1028
1029         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1030         if (!map)
1031                 return NULL;
1032
1033         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1034         if (!dm_target_is_valid(ti))
1035                 return NULL;
1036
1037         return ti;
1038 }
1039
1040 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1041                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1042 {
1043         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1044         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1045         struct dm_target *ti;
1046         long len, ret = -EIO;
1047         int srcu_idx;
1048
1049         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1050
1051         if (!ti)
1052                 goto out;
1053         if (!ti->type->direct_access)
1054                 goto out;
1055         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1056         if (len < 1)
1057                 goto out;
1058         nr_pages = min(len, nr_pages);
1059         if (ti->type->direct_access)
1060                 ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1061
1062  out:
1063         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1064
1065         return ret;
1066 }
1067
1068 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1069                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1070 {
1071         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1072         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1073         struct dm_target *ti;
1074         long ret = 0;
1075         int srcu_idx;
1076
1077         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1078
1079         if (!ti)
1080                 goto out;
1081         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1082                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1083                 goto out;
1084         }
1085         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1086  out:
1087         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1088
1089         return ret;
1090 }
1091
1092 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1093                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1094 {
1095         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1096         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1097         struct dm_target *ti;
1098         long ret = 0;
1099         int srcu_idx;
1100
1101         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1102
1103         if (!ti)
1104                 goto out;
1105         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1106                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1107                 goto out;
1108         }
1109         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1110  out:
1111         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1112
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 /*
1117  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1118  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1119  *
1120  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1121  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1122  * sent in a next bio.
1123  *
1124  * A diagram that explains the arithmetics:
1125  * +--------------------+---------------+-------+
1126  * |         1          |       2       |   3   |
1127  * +--------------------+---------------+-------+
1128  *
1129  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1130  *                      <------- bi_size ------->
1131  *                      <-- n_sectors -->
1132  *
1133  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1134  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1135  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1136  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1137  *       to make it empty)
1138  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1139  *
1140  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1141  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1142  * copies of the bio.
1143  */
1144 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1145 {
1146         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1147         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1148         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1149         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1150         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1151         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1152         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1153 }
1154 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1155
1156 /*
1157  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1158  * zone positions within the target device. The zone descriptors
1159  * must be remapped to match their position within the dm device.
1160  * A target may call dm_remap_zone_report after completion of a
1161  * REQ_OP_ZONE_REPORT bio to remap the zone descriptors obtained
1162  * from the target device mapping to the dm device.
1163  */
1164 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, struct bio *bio, sector_t start)
1165 {
1166 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1167         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1168         struct bio *report_bio = tio->io->orig_bio;
1169         struct blk_zone_report_hdr *hdr = NULL;
1170         struct blk_zone *zone;
1171         unsigned int nr_rep = 0;
1172         unsigned int ofst;
1173         struct bio_vec bvec;
1174         struct bvec_iter iter;
1175         void *addr;
1176
1177         if (bio->bi_status)
1178                 return;
1179
1180         /*
1181          * Remap the start sector of the reported zones. For sequential zones,
1182          * also remap the write pointer position.
1183          */
1184         bio_for_each_segment(bvec, report_bio, iter) {
1185                 addr = kmap_atomic(bvec.bv_page);
1186
1187                 /* Remember the report header in the first page */
1188                 if (!hdr) {
1189                         hdr = addr;
1190                         ofst = sizeof(struct blk_zone_report_hdr);
1191                 } else
1192                         ofst = 0;
1193
1194                 /* Set zones start sector */
1195                 while (hdr->nr_zones && ofst < bvec.bv_len) {
1196                         zone = addr + ofst;
1197                         if (zone->start >= start + ti->len) {
1198                                 hdr->nr_zones = 0;
1199                                 break;
1200                         }
1201                         zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1202                         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
1203                                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1204                                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1205                                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1206                                         zone->wp = zone->start;
1207                                 else
1208                                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1209                         }
1210                         ofst += sizeof(struct blk_zone);
1211                         hdr->nr_zones--;
1212                         nr_rep++;
1213                 }
1214
1215                 if (addr != hdr)
1216                         kunmap_atomic(addr);
1217
1218                 if (!hdr->nr_zones)
1219                         break;
1220         }
1221
1222         if (hdr) {
1223                 hdr->nr_zones = nr_rep;
1224                 kunmap_atomic(hdr);
1225         }
1226
1227         bio_advance(report_bio, report_bio->bi_iter.bi_size);
1228
1229 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1230         bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
1231 #endif
1232 }
1233 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1234
1235 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1236 {
1237         int r;
1238         sector_t sector;
1239         struct bio *clone = &tio->clone;
1240         struct dm_io *io = tio->io;
1241         struct mapped_device *md = io->md;
1242         struct dm_target *ti = tio->ti;
1243         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1244
1245         clone->bi_end_io = clone_endio;
1246
1247         /*
1248          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1249          * anything, the target has assumed ownership of
1250          * this io.
1251          */
1252         atomic_inc(&io->io_count);
1253         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1254
1255         r = ti->type->map(ti, clone);
1256         switch (r) {
1257         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1258                 break;
1259         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1260                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1261                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1262                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1263                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1264                         ret = direct_make_request(clone);
1265                 else
1266                         ret = generic_make_request(clone);
1267                 break;
1268         case DM_MAPIO_KILL:
1269                 free_tio(tio);
1270                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1271                 break;
1272         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1273                 free_tio(tio);
1274                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1275                 break;
1276         default:
1277                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1278                 BUG();
1279         }
1280
1281         return ret;
1282 }
1283
1284 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1285 {
1286         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1287         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1288 }
1289
1290 /*
1291  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1292  */
1293 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1294                      sector_t sector, unsigned len)
1295 {
1296         struct bio *clone = &tio->clone;
1297
1298         __bio_clone_fast(clone, bio);
1299
1300         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1301                 int r;
1302
1303                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1304                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1305                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1306                                 dm_device_name(tio->io->md),
1307                                 tio->ti->type->name);
1308                         return -EIO;
1309                 }
1310
1311                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1312                 if (r < 0)
1313                         return r;
1314         }
1315
1316         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_REPORT)
1317                 bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1318         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1319
1320         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1321                 bio_integrity_trim(clone);
1322
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1327                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1328 {
1329         struct dm_target_io *tio;
1330         int try;
1331
1332         if (!num_bios)
1333                 return;
1334
1335         if (num_bios == 1) {
1336                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1337                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1338                 return;
1339         }
1340
1341         for (try = 0; try < 2; try++) {
1342                 int bio_nr;
1343                 struct bio *bio;
1344
1345                 if (try)
1346                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1347                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1348                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1349                         if (!tio)
1350                                 break;
1351
1352                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1353                 }
1354                 if (try)
1355                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1356                 if (bio_nr == num_bios)
1357                         return;
1358
1359                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1360                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1361                         free_tio(tio);
1362                 }
1363         }
1364 }
1365
1366 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1367                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1368 {
1369         struct bio *clone = &tio->clone;
1370
1371         tio->len_ptr = len;
1372
1373         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1374         if (len)
1375                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1376
1377         return __map_bio(tio);
1378 }
1379
1380 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1381                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1382 {
1383         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1384         struct bio *bio;
1385         struct dm_target_io *tio;
1386
1387         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1388
1389         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1390                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1391                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1392         }
1393 }
1394
1395 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1396 {
1397         unsigned target_nr = 0;
1398         struct dm_target *ti;
1399
1400         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1401         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1402                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1403
1404         return 0;
1405 }
1406
1407 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1408                                     sector_t sector, unsigned *len)
1409 {
1410         struct bio *bio = ci->bio;
1411         struct dm_target_io *tio;
1412         int r;
1413
1414         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1415         tio->len_ptr = len;
1416         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1417         if (r < 0) {
1418                 free_tio(tio);
1419                 return r;
1420         }
1421         (void) __map_bio(tio);
1422
1423         return 0;
1424 }
1425
1426 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1427
1428 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1429 {
1430         return ti->num_discard_bios;
1431 }
1432
1433 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1434 {
1435         return ti->num_secure_erase_bios;
1436 }
1437
1438 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1439 {
1440         return ti->num_write_same_bios;
1441 }
1442
1443 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1444 {
1445         return ti->num_write_zeroes_bios;
1446 }
1447
1448 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1449
1450 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1451 {
1452         return ti->split_discard_bios;
1453 }
1454
1455 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1456                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1457                                        is_split_required_fn is_split_required)
1458 {
1459         unsigned len;
1460         unsigned num_bios;
1461
1462         /*
1463          * Even though the device advertised support for this type of
1464          * request, that does not mean every target supports it, and
1465          * reconfiguration might also have changed that since the
1466          * check was performed.
1467          */
1468         num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1469         if (!num_bios)
1470                 return -EOPNOTSUPP;
1471
1472         if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1473                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1474         else
1475                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1476
1477         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1478
1479         ci->sector += len;
1480         ci->sector_count -= len;
1481
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1486 {
1487         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios,
1488                                            is_split_required_for_discard);
1489 }
1490
1491 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1492 {
1493         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios, NULL);
1494 }
1495
1496 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1497 {
1498         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios, NULL);
1499 }
1500
1501 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1502 {
1503         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1504 }
1505
1506 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1507                                   int *result)
1508 {
1509         struct bio *bio = ci->bio;
1510
1511         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1512                 *result = __send_discard(ci, ti);
1513         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1514                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1515         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1516                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1517         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1518                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1519         else
1520                 return false;
1521
1522         return true;
1523 }
1524
1525 /*
1526  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1527  */
1528 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1529 {
1530         struct bio *bio = ci->bio;
1531         struct dm_target *ti;
1532         unsigned len;
1533         int r;
1534
1535         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1536         if (!dm_target_is_valid(ti))
1537                 return -EIO;
1538
1539         if (unlikely(__process_abnormal_io(ci, ti, &r)))
1540                 return r;
1541
1542         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_REPORT)
1543                 len = ci->sector_count;
1544         else
1545                 len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti),
1546                             ci->sector_count);
1547
1548         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1549         if (r < 0)
1550                 return r;
1551
1552         ci->sector += len;
1553         ci->sector_count -= len;
1554
1555         return 0;
1556 }
1557
1558 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1559                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1560 {
1561         ci->map = map;
1562         ci->io = alloc_io(md, bio);
1563         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1568  */
1569 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1570                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1571 {
1572         struct clone_info ci;
1573         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1574         int error = 0;
1575
1576         if (unlikely(!map)) {
1577                 bio_io_error(bio);
1578                 return ret;
1579         }
1580
1581         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1582
1583         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1584                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1585                 ci.sector_count = 0;
1586                 error = __send_empty_flush(&ci);
1587                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1588         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1589                 ci.bio = bio;
1590                 ci.sector_count = 0;
1591                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1592         } else {
1593                 ci.bio = bio;
1594                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1595                 while (ci.sector_count && !error) {
1596                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1597                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1598                                 /*
1599                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1600                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1601                                  * have been completely processed.
1602                                  * We take a clone of the original to store in
1603                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1604                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1605                                  * As this path is not used for REQ_OP_ZONE_REPORT,
1606                                  * the usage of io->orig_bio in dm_remap_zone_report()
1607                                  * won't be affected by this reassignment.
1608                                  */
1609                                 struct bio *b = bio_clone_bioset(bio, GFP_NOIO,
1610                                                                  &md->queue->bio_split);
1611                                 ci.io->orig_bio = b;
1612                                 bio_advance(bio, (bio_sectors(bio) - ci.sector_count) << 9);
1613                                 bio_chain(b, bio);
1614                                 ret = generic_make_request(bio);
1615                                 break;
1616                         }
1617                 }
1618         }
1619
1620         /* drop the extra reference count */
1621         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1622         return ret;
1623 }
1624
1625 /*
1626  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1627  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1628  */
1629 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1630                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1631 {
1632         struct clone_info ci;
1633         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1634         int error = 0;
1635
1636         if (unlikely(!map)) {
1637                 bio_io_error(bio);
1638                 return ret;
1639         }
1640
1641         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1642
1643         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1644                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1645                 ci.sector_count = 0;
1646                 error = __send_empty_flush(&ci);
1647                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1648         } else {
1649                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1650                 struct dm_target_io *tio;
1651
1652                 /*
1653                  * Defend against IO still getting in during teardown
1654                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1655                  */
1656                 if (unlikely(WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti)))) {
1657                         error = -EIO;
1658                         goto out;
1659                 }
1660
1661                 ci.bio = bio;
1662                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1663                 if (unlikely(__process_abnormal_io(&ci, ti, &error)))
1664                         goto out;
1665
1666                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1667                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1668         }
1669 out:
1670         /* drop the extra reference count */
1671         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1672         return ret;
1673 }
1674
1675 typedef blk_qc_t (process_bio_fn)(struct mapped_device *, struct dm_table *, struct bio *);
1676
1677 static blk_qc_t __dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1678                                   process_bio_fn process_bio)
1679 {
1680         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1681         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1682         int srcu_idx;
1683         struct dm_table *map;
1684
1685         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1686
1687         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1688         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1689                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1690
1691                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1692                         queue_io(md, bio);
1693                 else
1694                         bio_io_error(bio);
1695                 return ret;
1696         }
1697
1698         ret = process_bio(md, map, bio);
1699
1700         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1701         return ret;
1702 }
1703
1704 /*
1705  * The request function that remaps the bio to one target and
1706  * splits off any remainder.
1707  */
1708 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1709 {
1710         return __dm_make_request(q, bio, __split_and_process_bio);
1711 }
1712
1713 static blk_qc_t dm_make_request_nvme(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1714 {
1715         return __dm_make_request(q, bio, __process_bio);
1716 }
1717
1718 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1719 {
1720         int r = bdi_bits;
1721         struct mapped_device *md = congested_data;
1722         struct dm_table *map;
1723
1724         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1725                 if (dm_request_based(md)) {
1726                         /*
1727                          * With request-based DM we only need to check the
1728                          * top-level queue for congestion.
1729                          */
1730                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1731                 } else {
1732                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1733                         if (map)
1734                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1735                         dm_put_live_table_fast(md);
1736                 }
1737         }
1738
1739         return r;
1740 }
1741
1742 /*-----------------------------------------------------------------
1743  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1744  *---------------------------------------------------------------*/
1745 static void free_minor(int minor)
1746 {
1747         spin_lock(&_minor_lock);
1748         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1749         spin_unlock(&_minor_lock);
1750 }
1751
1752 /*
1753  * See if the device with a specific minor # is free.
1754  */
1755 static int specific_minor(int minor)
1756 {
1757         int r;
1758
1759         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1760                 return -EINVAL;
1761
1762         idr_preload(GFP_KERNEL);
1763         spin_lock(&_minor_lock);
1764
1765         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1766
1767         spin_unlock(&_minor_lock);
1768         idr_preload_end();
1769         if (r < 0)
1770                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1771         return 0;
1772 }
1773
1774 static int next_free_minor(int *minor)
1775 {
1776         int r;
1777
1778         idr_preload(GFP_KERNEL);
1779         spin_lock(&_minor_lock);
1780
1781         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1782
1783         spin_unlock(&_minor_lock);
1784         idr_preload_end();
1785         if (r < 0)
1786                 return r;
1787         *minor = r;
1788         return 0;
1789 }
1790
1791 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1792 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1793
1794 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1795
1796 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1797 {
1798         md->use_blk_mq = false;
1799
1800         /*
1801          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1802          */
1803         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1804 }
1805
1806 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1807 {
1808         if (md->wq)
1809                 destroy_workqueue(md->wq);
1810         if (md->kworker_task)
1811                 kthread_stop(md->kworker_task);
1812         bioset_exit(&md->bs);
1813         bioset_exit(&md->io_bs);
1814
1815         if (md->dax_dev) {
1816                 kill_dax(md->dax_dev);
1817                 put_dax(md->dax_dev);
1818                 md->dax_dev = NULL;
1819         }
1820
1821         if (md->disk) {
1822                 spin_lock(&_minor_lock);
1823                 md->disk->private_data = NULL;
1824                 spin_unlock(&_minor_lock);
1825                 del_gendisk(md->disk);
1826                 put_disk(md->disk);
1827         }
1828
1829         if (md->queue)
1830                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1831
1832         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1833
1834         if (md->bdev) {
1835                 bdput(md->bdev);
1836                 md->bdev = NULL;
1837         }
1838
1839         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1840         mutex_destroy(&md->type_lock);
1841         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1842
1843         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1848  */
1849 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1850 {
1851         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1852         struct dax_device *dax_dev = NULL;
1853         struct mapped_device *md;
1854         void *old_md;
1855
1856         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1857         if (!md) {
1858                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1859                 return NULL;
1860         }
1861
1862         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1863                 goto bad_module_get;
1864
1865         /* get a minor number for the dev */
1866         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1867                 r = next_free_minor(&minor);
1868         else
1869                 r = specific_minor(minor);
1870         if (r < 0)
1871                 goto bad_minor;
1872
1873         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1874         if (r < 0)
1875                 goto bad_io_barrier;
1876
1877         md->numa_node_id = numa_node_id;
1878         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1879         md->init_tio_pdu = false;
1880         md->type = DM_TYPE_NONE;
1881         mutex_init(&md->suspend_lock);
1882         mutex_init(&md->type_lock);
1883         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1884         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1885         atomic_set(&md->holders, 1);
1886         atomic_set(&md->open_count, 0);
1887         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1888         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1889         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1890         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1891         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1892
1893         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id, NULL);
1894         if (!md->queue)
1895                 goto bad;
1896         md->queue->queuedata = md;
1897         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1898
1899         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1900         if (!md->disk)
1901                 goto bad;
1902
1903         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1904         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1905         init_waitqueue_head(&md->wait);
1906         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1907         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1908         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1909         md->kworker_task = NULL;
1910
1911         md->disk->major = _major;
1912         md->disk->first_minor = minor;
1913         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1914         md->disk->queue = md->queue;
1915         md->disk->private_data = md;
1916         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1917
1918         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1919                 dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1920                 if (!dax_dev)
1921                         goto bad;
1922         }
1923         md->dax_dev = dax_dev;
1924
1925         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1926         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1927
1928         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1929         if (!md->wq)
1930                 goto bad;
1931
1932         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1933         if (!md->bdev)
1934                 goto bad;
1935
1936         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1937         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1938         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1939
1940         dm_stats_init(&md->stats);
1941
1942         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1943         spin_lock(&_minor_lock);
1944         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1945         spin_unlock(&_minor_lock);
1946
1947         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1948
1949         return md;
1950
1951 bad:
1952         cleanup_mapped_device(md);
1953 bad_io_barrier:
1954         free_minor(minor);
1955 bad_minor:
1956         module_put(THIS_MODULE);
1957 bad_module_get:
1958         kvfree(md);
1959         return NULL;
1960 }
1961
1962 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1963
1964 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1965 {
1966         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1967
1968         unlock_fs(md);
1969
1970         cleanup_mapped_device(md);
1971
1972         free_table_devices(&md->table_devices);
1973         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1974         free_minor(minor);
1975
1976         module_put(THIS_MODULE);
1977         kvfree(md);
1978 }
1979
1980 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1981 {
1982         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1983         int ret = 0;
1984
1985         if (dm_table_bio_based(t)) {
1986                 /*
1987                  * The md may already have mempools that need changing.
1988                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1989                  * because a different table was loaded.
1990                  */
1991                 bioset_exit(&md->bs);
1992                 bioset_exit(&md->io_bs);
1993
1994         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1995                 /*
1996                  * There's no need to reload with request-based dm
1997                  * because the size of front_pad doesn't change.
1998                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1999                  * prep-ed requests in the queue may refer
2000                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2001                  * through the queue to unprep.
2002                  */
2003                 goto out;
2004         }
2005
2006         BUG_ON(!p ||
2007                bioset_initialized(&md->bs) ||
2008                bioset_initialized(&md->io_bs));
2009
2010         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2011         if (ret)
2012                 goto out;
2013         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2014         if (ret)
2015                 bioset_exit(&md->bs);
2016 out:
2017         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2018         dm_table_free_md_mempools(t);
2019         return ret;
2020 }
2021
2022 /*
2023  * Bind a table to the device.
2024  */
2025 static void event_callback(void *context)
2026 {
2027         unsigned long flags;
2028         LIST_HEAD(uevents);
2029         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2030
2031         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2032         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2033         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2034
2035         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2036
2037         atomic_inc(&md->event_nr);
2038         wake_up(&md->eventq);
2039         dm_issue_global_event();
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2044  */
2045 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2046 {
2047         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2048
2049         set_capacity(md->disk, size);
2050
2051         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Returns old map, which caller must destroy.
2056  */
2057 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2058                                struct queue_limits *limits)
2059 {
2060         struct dm_table *old_map;
2061         struct request_queue *q = md->queue;
2062         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2063         sector_t size;
2064         int ret;
2065
2066         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2067
2068         size = dm_table_get_size(t);
2069
2070         /*
2071          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2072          */
2073         if (size != dm_get_size(md))
2074                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2075
2076         __set_size(md, size);
2077
2078         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2079
2080         /*
2081          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2082          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2083          * I/O mapping before resume.
2084          * This must be done before setting the queue restrictions,
2085          * because request-based dm may be run just after the setting.
2086          */
2087         if (request_based)
2088                 dm_stop_queue(q);
2089
2090         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2091                 /*
2092                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2093                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2094                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2095                  *   and __process_bio.
2096                  */
2097                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2098         }
2099
2100         ret = __bind_mempools(md, t);
2101         if (ret) {
2102                 old_map = ERR_PTR(ret);
2103                 goto out;
2104         }
2105
2106         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2107         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2108         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2109
2110         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2111         if (old_map)
2112                 dm_sync_table(md);
2113
2114 out:
2115         return old_map;
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Returns unbound table for the caller to free.
2120  */
2121 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2122 {
2123         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2124
2125         if (!map)
2126                 return NULL;
2127
2128         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2129         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2130         dm_sync_table(md);
2131
2132         return map;
2133 }
2134
2135 /*
2136  * Constructor for a new device.
2137  */
2138 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2139 {
2140         int r;
2141         struct mapped_device *md;
2142
2143         md = alloc_dev(minor);
2144         if (!md)
2145                 return -ENXIO;
2146
2147         r = dm_sysfs_init(md);
2148         if (r) {
2149                 free_dev(md);
2150                 return r;
2151         }
2152
2153         *result = md;
2154         return 0;
2155 }
2156
2157 /*
2158  * Functions to manage md->type.
2159  * All are required to hold md->type_lock.
2160  */
2161 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2162 {
2163         mutex_lock(&md->type_lock);
2164 }
2165
2166 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2167 {
2168         mutex_unlock(&md->type_lock);
2169 }
2170
2171 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2172 {
2173         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2174         md->type = type;
2175 }
2176
2177 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2178 {
2179         return md->type;
2180 }
2181
2182 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2183 {
2184         return md->immutable_target_type;
2185 }
2186
2187 /*
2188  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2189  * count on 'md'.
2190  */
2191 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2192 {
2193         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2194         return &md->queue->limits;
2195 }
2196 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2197
2198 /*
2199  * Setup the DM device's queue based on md's type
2200  */
2201 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2202 {
2203         int r;
2204         struct queue_limits limits;
2205         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2206
2207         switch (type) {
2208         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2209                 dm_init_normal_md_queue(md);
2210                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2211                 if (r) {
2212                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2213                         return r;
2214                 }
2215                 break;
2216         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2217                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2218                 if (r) {
2219                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2220                         return r;
2221                 }
2222                 break;
2223         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2224         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2225                 dm_init_normal_md_queue(md);
2226                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2227                 break;
2228         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2229                 dm_init_normal_md_queue(md);
2230                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request_nvme);
2231                 break;
2232         case DM_TYPE_NONE:
2233                 WARN_ON_ONCE(true);
2234                 break;
2235         }
2236
2237         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2238         if (r) {
2239                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2240                 return r;
2241         }
2242         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2243         blk_register_queue(md->disk);
2244
2245         return 0;
2246 }
2247
2248 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2249 {
2250         struct mapped_device *md;
2251         unsigned minor = MINOR(dev);
2252
2253         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2254                 return NULL;
2255
2256         spin_lock(&_minor_lock);
2257
2258         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2259         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2260             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2261                 md = NULL;
2262                 goto out;
2263         }
2264         dm_get(md);
2265 out:
2266         spin_unlock(&_minor_lock);
2267
2268         return md;
2269 }
2270 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2271
2272 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2273 {
2274         return md->interface_ptr;
2275 }
2276
2277 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2278 {
2279         md->interface_ptr = ptr;
2280 }
2281
2282 void dm_get(struct mapped_device *md)
2283 {
2284         atomic_inc(&md->holders);
2285         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2286 }
2287
2288 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2289 {
2290         spin_lock(&_minor_lock);
2291         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2292                 spin_unlock(&_minor_lock);
2293                 return -EBUSY;
2294         }
2295         dm_get(md);
2296         spin_unlock(&_minor_lock);
2297         return 0;
2298 }
2299 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2300
2301 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2302 {
2303         return md->name;
2304 }
2305 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2306
2307 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2308 {
2309         struct dm_table *map;
2310         int srcu_idx;
2311
2312         might_sleep();
2313
2314         spin_lock(&_minor_lock);
2315         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2316         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2317         spin_unlock(&_minor_lock);
2318
2319         blk_set_queue_dying(md->queue);
2320
2321         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2322                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2323
2324         /*
2325          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2326          * do not race with internal suspend.
2327          */
2328         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2329         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2330         if (!dm_suspended_md(md)) {
2331                 dm_table_presuspend_targets(map);
2332                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2333         }
2334         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2335         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2336         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2337
2338         /*
2339          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2340          * for example.  Wait for all references to disappear.
2341          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2342          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2343          */
2344         if (wait)
2345                 while (atomic_read(&md->holders))
2346                         msleep(1);
2347         else if (atomic_read(&md->holders))
2348                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2349                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2350
2351         dm_sysfs_exit(md);
2352         dm_table_destroy(__unbind(md));
2353         free_dev(md);
2354 }
2355
2356 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2357 {
2358         __dm_destroy(md, true);
2359 }
2360
2361 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2362 {
2363         __dm_destroy(md, false);
2364 }
2365
2366 void dm_put(struct mapped_device *md)
2367 {
2368         atomic_dec(&md->holders);
2369 }
2370 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2371
2372 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2373 {
2374         int r = 0;
2375         DEFINE_WAIT(wait);
2376
2377         while (1) {
2378                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2379
2380                 if (!md_in_flight(md))
2381                         break;
2382
2383                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2384                         r = -EINTR;
2385                         break;
2386                 }
2387
2388                 io_schedule();
2389         }
2390         finish_wait(&md->wait, &wait);
2391
2392         return r;
2393 }
2394
2395 /*
2396  * Process the deferred bios
2397  */
2398 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2399 {
2400         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2401                                                 work);
2402         struct bio *c;
2403         int srcu_idx;
2404         struct dm_table *map;
2405
2406         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2407
2408         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2409                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2410                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2411                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2412
2413                 if (!c)
2414                         break;
2415
2416                 if (dm_request_based(md))
2417                         generic_make_request(c);
2418                 else
2419                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2420         }
2421
2422         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2423 }
2424
2425 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2426 {
2427         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2428         smp_mb__after_atomic();
2429         queue_work(md->wq, &md->work);
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2434  */
2435 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2436 {
2437         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2438         struct queue_limits limits;
2439         int r;
2440
2441         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2442
2443         /* device must be suspended */
2444         if (!dm_suspended_md(md))
2445                 goto out;
2446
2447         /*
2448          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2449          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2450          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2451          * reappear.
2452          */
2453         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2454                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2455                 if (live_map)
2456                         limits = md->queue->limits;
2457                 dm_put_live_table_fast(md);
2458         }
2459
2460         if (!live_map) {
2461                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2462                 if (r) {
2463                         map = ERR_PTR(r);
2464                         goto out;
2465                 }
2466         }
2467
2468         map = __bind(md, table, &limits);
2469         dm_issue_global_event();
2470
2471 out:
2472         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2473         return map;
2474 }
2475
2476 /*
2477  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2478  * device.
2479  */
2480 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2481 {
2482         int r;
2483
2484         WARN_ON(md->frozen_sb);
2485
2486         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2487         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2488                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2489                 md->frozen_sb = NULL;
2490                 return r;
2491         }
2492
2493         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2494
2495         return 0;
2496 }
2497
2498 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2499 {
2500         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2501                 return;
2502
2503         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2504         md->frozen_sb = NULL;
2505         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2510  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2511  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2512  *
2513  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2514  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2515  * are being added to md->deferred list.
2516  */
2517 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2518                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2519                         int dmf_suspended_flag)
2520 {
2521         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2522         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2523         int r;
2524
2525         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2526
2527         /*
2528          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2529          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2530          */
2531         if (noflush)
2532                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2533         else
2534                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2535
2536         /*
2537          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2538          * provide the .presuspend_undo hook.
2539          */
2540         dm_table_presuspend_targets(map);
2541
2542         /*
2543          * Flush I/O to the device.
2544          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2545          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2546          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2547          */
2548         if (!noflush && do_lockfs) {
2549                 r = lock_fs(md);
2550                 if (r) {
2551                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2552                         return r;
2553                 }
2554         }
2555
2556         /*
2557          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2558          * to target drivers i.e. no one may be executing
2559          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2560          * dm_wq_work.
2561          *
2562          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2563          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2564          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2565          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2566          * flush_workqueue(md->wq).
2567          */
2568         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2569         if (map)
2570                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2571
2572         /*
2573          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2574          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2575          */
2576         if (dm_request_based(md)) {
2577                 dm_stop_queue(md->queue);
2578                 if (md->kworker_task)
2579                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2580         }
2581
2582         flush_workqueue(md->wq);
2583
2584         /*
2585          * At this point no more requests are entering target request routines.
2586          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2587          * to finish.
2588          */
2589         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2590         if (!r)
2591                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2592
2593         if (noflush)
2594                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2595         if (map)
2596                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2597
2598         /* were we interrupted ? */
2599         if (r < 0) {
2600                 dm_queue_flush(md);
2601
2602                 if (dm_request_based(md))
2603                         dm_start_queue(md->queue);
2604
2605                 unlock_fs(md);
2606                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2607                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2608         }
2609
2610         return r;
2611 }
2612
2613 /*
2614  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2615  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2616  * the background.  Before the table can be swapped with
2617  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2618  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2619  */
2620 /*
2621  * Suspend mechanism in request-based dm.
2622  *
2623  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2624  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2625  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2626  *
2627  * To abort suspend, start the request_queue.
2628  */
2629 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2630 {
2631         struct dm_table *map = NULL;
2632         int r = 0;
2633
2634 retry:
2635         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2636
2637         if (dm_suspended_md(md)) {
2638                 r = -EINVAL;
2639                 goto out_unlock;
2640         }
2641
2642         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2643                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2644                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2645                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2646                 if (r)
2647                         return r;
2648                 goto retry;
2649         }
2650
2651         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2652
2653         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2654         if (r)
2655                 goto out_unlock;
2656
2657         dm_table_postsuspend_targets(map);
2658
2659 out_unlock:
2660         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2661         return r;
2662 }
2663
2664 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2665 {
2666         if (map) {
2667                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2668                 if (r)
2669                         return r;
2670         }
2671
2672         dm_queue_flush(md);
2673
2674         /*
2675          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2676          * so that mapping of targets can work correctly.
2677          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2678          */
2679         if (dm_request_based(md))
2680                 dm_start_queue(md->queue);
2681
2682         unlock_fs(md);
2683
2684         return 0;
2685 }
2686
2687 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2688 {
2689         int r;
2690         struct dm_table *map = NULL;
2691
2692 retry:
2693         r = -EINVAL;
2694         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2695
2696         if (!dm_suspended_md(md))
2697                 goto out;
2698
2699         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2700                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2701                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2702                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2703                 if (r)
2704                         return r;
2705                 goto retry;
2706         }
2707
2708         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2709         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2710                 goto out;
2711
2712         r = __dm_resume(md, map);
2713         if (r)
2714                 goto out;
2715
2716         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2717 out:
2718         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2719
2720         return r;
2721 }
2722
2723 /*
2724  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2725  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2726  * It may be used only from the kernel.
2727  */
2728
2729 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2730 {
2731         struct dm_table *map = NULL;
2732
2733         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2734
2735         if (md->internal_suspend_count++)
2736                 return; /* nested internal suspend */
2737
2738         if (dm_suspended_md(md)) {
2739                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2740                 return; /* nest suspend */
2741         }
2742
2743         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2744
2745         /*
2746          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2747          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2748          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2749          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2750          */
2751         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2752                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2753
2754         dm_table_postsuspend_targets(map);
2755 }
2756
2757 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2758 {
2759         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2760
2761         if (--md->internal_suspend_count)
2762                 return; /* resume from nested internal suspend */
2763
2764         if (dm_suspended_md(md))
2765                 goto done; /* resume from nested suspend */
2766
2767         /*
2768          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2769          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2770          */
2771         (void) __dm_resume(md, NULL);
2772
2773 done:
2774         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2775         smp_mb__after_atomic();
2776         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2777 }
2778
2779 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2780 {
2781         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2782         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2783         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2784 }
2785 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2786
2787 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2788 {
2789         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2790         __dm_internal_resume(md);
2791         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2792 }
2793 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2794
2795 /*
2796  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2797  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2798  */
2799
2800 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2801 {
2802         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2803         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2804                 return;
2805
2806         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2807         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2808         flush_workqueue(md->wq);
2809         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2812
2813 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2814 {
2815         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2816                 goto done;
2817
2818         dm_queue_flush(md);
2819
2820 done:
2821         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2822 }
2823 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2824
2825 /*-----------------------------------------------------------------
2826  * Event notification.
2827  *---------------------------------------------------------------*/
2828 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2829                        unsigned cookie)
2830 {
2831         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2832         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2833
2834         if (!cookie)
2835                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2836         else {
2837                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2838                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2839                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2840                                           action, envp);
2841         }
2842 }
2843
2844 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2845 {
2846         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2847 }
2848
2849 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2850 {
2851         return atomic_read(&md->event_nr);
2852 }
2853
2854 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2855 {
2856         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2857                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2858 }
2859
2860 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2861 {
2862         unsigned long flags;
2863
2864         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2865         list_add(elist, &md->uevent_list);
2866         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2871  * count on 'md'.
2872  */
2873 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2874 {
2875         return md->disk;
2876 }
2877 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2878
2879 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2880 {
2881         return &md->kobj_holder.kobj;
2882 }
2883
2884 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2885 {
2886         struct mapped_device *md;
2887
2888         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2889
2890         spin_lock(&_minor_lock);
2891         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2892                 md = NULL;
2893                 goto out;
2894         }
2895         dm_get(md);
2896 out:
2897         spin_unlock(&_minor_lock);
2898
2899         return md;
2900 }
2901
2902 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2903 {
2904         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2905 }
2906
2907 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2908 {
2909         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2910 }
2911
2912 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2913 {
2914         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2915 }
2916
2917 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2918 {
2919         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2920 }
2921 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2922
2923 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2924 {
2925         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2926 }
2927 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2928
2929 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2930                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2931                                             unsigned min_pool_size)
2932 {
2933         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2934         unsigned int pool_size = 0;
2935         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2936         int ret;
2937
2938         if (!pools)
2939                 return NULL;
2940
2941         switch (type) {
2942         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2943         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2944         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2945                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2946                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2947                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2948                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2949                 if (ret)
2950                         goto out;
2951                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2952                         goto out;
2953                 break;
2954         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2955         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2956                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2957                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2958                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2959                 break;
2960         default:
2961                 BUG();
2962         }
2963
2964         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2965         if (ret)
2966                 goto out;
2967
2968         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2969                 goto out;
2970
2971         return pools;
2972
2973 out:
2974         dm_free_md_mempools(pools);
2975
2976         return NULL;
2977 }
2978
2979 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2980 {
2981         if (!pools)
2982                 return;
2983
2984         bioset_exit(&pools->bs);
2985         bioset_exit(&pools->io_bs);
2986
2987         kfree(pools);
2988 }
2989
2990 struct dm_pr {
2991         u64     old_key;
2992         u64     new_key;
2993         u32     flags;
2994         bool    fail_early;
2995 };
2996
2997 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2998                       void *data)
2999 {
3000         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3001         struct dm_table *table;
3002         struct dm_target *ti;
3003         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3004
3005         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3006         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3007                 goto out;
3008
3009         /* We only support devices that have a single target */
3010         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3011                 goto out;
3012         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3013
3014         ret = -EINVAL;
3015         if (!ti->type->iterate_devices)
3016                 goto out;
3017
3018         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3019 out:
3020         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3021         return ret;
3022 }
3023
3024 /*
3025  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3026  */
3027 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3028                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3029 {
3030         struct dm_pr *pr = data;
3031         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3032
3033         if (!ops || !ops->pr_register)
3034                 return -EOPNOTSUPP;
3035         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3036 }
3037
3038 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3039                           u32 flags)
3040 {
3041         struct dm_pr pr = {
3042                 .old_key        = old_key,
3043                 .new_key        = new_key,
3044                 .flags          = flags,
3045                 .fail_early     = true,
3046         };
3047         int ret;
3048
3049         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3050         if (ret && new_key) {
3051                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3052                 pr.old_key = new_key;
3053                 pr.new_key = 0;
3054                 pr.flags = 0;
3055                 pr.fail_early = false;
3056                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3057         }
3058
3059         return ret;
3060 }
3061
3062 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3063                          u32 flags)
3064 {
3065         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3066         const struct pr_ops *ops;
3067         int r, srcu_idx;
3068
3069         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3070         if (r < 0)
3071                 goto out;
3072
3073         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3074         if (ops && ops->pr_reserve)
3075                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3076         else
3077                 r = -EOPNOTSUPP;
3078 out:
3079         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3080         return r;
3081 }
3082
3083 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3084 {
3085         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3086         const struct pr_ops *ops;
3087         int r, srcu_idx;
3088
3089         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3090         if (r < 0)
3091                 goto out;
3092
3093         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3094         if (ops && ops->pr_release)
3095                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3096         else
3097                 r = -EOPNOTSUPP;
3098 out:
3099         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3100         return r;
3101 }
3102
3103 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3104                          enum pr_type type, bool abort)
3105 {
3106         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3107         const struct pr_ops *ops;
3108         int r, srcu_idx;
3109
3110         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3111         if (r < 0)
3112                 goto out;
3113
3114         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3115         if (ops && ops->pr_preempt)
3116                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3117         else
3118                 r = -EOPNOTSUPP;
3119 out:
3120         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3121         return r;
3122 }
3123
3124 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3125 {
3126         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3127         const struct pr_ops *ops;
3128         int r, srcu_idx;
3129
3130         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3131         if (r < 0)
3132                 goto out;
3133
3134         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3135         if (ops && ops->pr_clear)
3136                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3137         else
3138                 r = -EOPNOTSUPP;
3139 out:
3140         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3141         return r;
3142 }
3143
3144 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3145         .pr_register    = dm_pr_register,
3146         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3147         .pr_release     = dm_pr_release,
3148         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3149         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3150 };
3151
3152 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3153         .open = dm_blk_open,
3154         .release = dm_blk_close,
3155         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3156         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3157         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3158         .owner = THIS_MODULE
3159 };
3160
3161 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3162         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3163         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3164         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3165 };
3166
3167 /*
3168  * module hooks
3169  */
3170 module_init(dm_init);
3171 module_exit(dm_exit);
3172
3173 module_param(major, uint, 0);
3174 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3175
3176 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3177 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3178
3179 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3180 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3181
3182 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3183 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3184 MODULE_LICENSE("GPL");