Merge tag 'locking-urgent-2020-04-12' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-2.6-microblaze.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/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 #include <linux/part_stat.h>
29
30 #define DM_MSG_PREFIX "core"
31
32 /*
33  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
34  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
35  */
36 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
37 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
38
39 static const char *_name = DM_NAME;
40
41 static unsigned int major = 0;
42 static unsigned int _major = 0;
43
44 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
45
46 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
47
48 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
49
50 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
51
52 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
53
54 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
55 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
56
57 void dm_issue_global_event(void)
58 {
59         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
60         wake_up(&dm_global_eventq);
61 }
62
63 /*
64  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
65  */
66 struct clone_info {
67         struct dm_table *map;
68         struct bio *bio;
69         struct dm_io *io;
70         sector_t sector;
71         unsigned sector_count;
72 };
73
74 /*
75  * One of these is allocated per clone bio.
76  */
77 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
78 struct dm_target_io {
79         unsigned magic;
80         struct dm_io *io;
81         struct dm_target *ti;
82         unsigned target_bio_nr;
83         unsigned *len_ptr;
84         bool inside_dm_io;
85         struct bio clone;
86 };
87
88 /*
89  * One of these is allocated per original bio.
90  * It contains the first clone used for that original.
91  */
92 #define DM_IO_MAGIC 5191977
93 struct dm_io {
94         unsigned magic;
95         struct mapped_device *md;
96         blk_status_t status;
97         atomic_t io_count;
98         struct bio *orig_bio;
99         unsigned long start_time;
100         spinlock_t endio_lock;
101         struct dm_stats_aux stats_aux;
102         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
103         struct dm_target_io tio;
104 };
105
106 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
107 {
108         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
109         if (!tio->inside_dm_io)
110                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
111         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
112 }
113 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
114
115 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
116 {
117         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
118         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
119                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
120         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
121         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
122 }
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
124
125 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
126 {
127         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
128 }
129 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
130
131 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
132
133 /*
134  * Bits for the md->flags field.
135  */
136 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
137 #define DMF_SUSPENDED 1
138 #define DMF_FROZEN 2
139 #define DMF_FREEING 3
140 #define DMF_DELETING 4
141 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
142 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
143 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
144
145 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
146 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
147
148 /*
149  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
150  */
151 struct dm_md_mempools {
152         struct bio_set bs;
153         struct bio_set io_bs;
154 };
155
156 struct table_device {
157         struct list_head list;
158         refcount_t count;
159         struct dm_dev dm_dev;
160 };
161
162 /*
163  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
164  */
165 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
166 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
167
168 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
169 {
170         int param = READ_ONCE(*module_param);
171         int modified_param = 0;
172         bool modified = true;
173
174         if (param < min)
175                 modified_param = min;
176         else if (param > max)
177                 modified_param = max;
178         else
179                 modified = false;
180
181         if (modified) {
182                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
183                 param = modified_param;
184         }
185
186         return param;
187 }
188
189 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
190                                unsigned def, unsigned max)
191 {
192         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
193         unsigned modified_param = 0;
194
195         if (!param)
196                 modified_param = def;
197         else if (param > max)
198                 modified_param = max;
199
200         if (modified_param) {
201                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
202                 param = modified_param;
203         }
204
205         return param;
206 }
207
208 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
209 {
210         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
211                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
212 }
213 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
214
215 static unsigned dm_get_numa_node(void)
216 {
217         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
218                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
219 }
220
221 static int __init local_init(void)
222 {
223         int r;
224
225         r = dm_uevent_init();
226         if (r)
227                 return r;
228
229         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
230         if (!deferred_remove_workqueue) {
231                 r = -ENOMEM;
232                 goto out_uevent_exit;
233         }
234
235         _major = major;
236         r = register_blkdev(_major, _name);
237         if (r < 0)
238                 goto out_free_workqueue;
239
240         if (!_major)
241                 _major = r;
242
243         return 0;
244
245 out_free_workqueue:
246         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
247 out_uevent_exit:
248         dm_uevent_exit();
249
250         return r;
251 }
252
253 static void local_exit(void)
254 {
255         flush_scheduled_work();
256         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
257
258         unregister_blkdev(_major, _name);
259         dm_uevent_exit();
260
261         _major = 0;
262
263         DMINFO("cleaned up");
264 }
265
266 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
267         local_init,
268         dm_target_init,
269         dm_linear_init,
270         dm_stripe_init,
271         dm_io_init,
272         dm_kcopyd_init,
273         dm_interface_init,
274         dm_statistics_init,
275 };
276
277 static void (*_exits[])(void) = {
278         local_exit,
279         dm_target_exit,
280         dm_linear_exit,
281         dm_stripe_exit,
282         dm_io_exit,
283         dm_kcopyd_exit,
284         dm_interface_exit,
285         dm_statistics_exit,
286 };
287
288 static int __init dm_init(void)
289 {
290         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
291
292         int r, i;
293
294         for (i = 0; i < count; i++) {
295                 r = _inits[i]();
296                 if (r)
297                         goto bad;
298         }
299
300         return 0;
301
302       bad:
303         while (i--)
304                 _exits[i]();
305
306         return r;
307 }
308
309 static void __exit dm_exit(void)
310 {
311         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
312
313         while (i--)
314                 _exits[i]();
315
316         /*
317          * Should be empty by this point.
318          */
319         idr_destroy(&_minor_idr);
320 }
321
322 /*
323  * Block device functions
324  */
325 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
326 {
327         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
328 }
329
330 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
331 {
332         struct mapped_device *md;
333
334         spin_lock(&_minor_lock);
335
336         md = bdev->bd_disk->private_data;
337         if (!md)
338                 goto out;
339
340         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
341             dm_deleting_md(md)) {
342                 md = NULL;
343                 goto out;
344         }
345
346         dm_get(md);
347         atomic_inc(&md->open_count);
348 out:
349         spin_unlock(&_minor_lock);
350
351         return md ? 0 : -ENXIO;
352 }
353
354 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
355 {
356         struct mapped_device *md;
357
358         spin_lock(&_minor_lock);
359
360         md = disk->private_data;
361         if (WARN_ON(!md))
362                 goto out;
363
364         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
365             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
366                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
367
368         dm_put(md);
369 out:
370         spin_unlock(&_minor_lock);
371 }
372
373 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
374 {
375         return atomic_read(&md->open_count);
376 }
377
378 /*
379  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
380  */
381 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
382 {
383         int r = 0;
384
385         spin_lock(&_minor_lock);
386
387         if (dm_open_count(md)) {
388                 r = -EBUSY;
389                 if (mark_deferred)
390                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
391         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
392                 r = -EEXIST;
393         else
394                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
395
396         spin_unlock(&_minor_lock);
397
398         return r;
399 }
400
401 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
402 {
403         int r = 0;
404
405         spin_lock(&_minor_lock);
406
407         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
408                 r = -EBUSY;
409         else
410                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
411
412         spin_unlock(&_minor_lock);
413
414         return r;
415 }
416
417 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
418 {
419         dm_deferred_remove();
420 }
421
422 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
423 {
424         return get_capacity(md->disk);
425 }
426
427 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
428 {
429         return md->queue;
430 }
431
432 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
433 {
434         return &md->stats;
435 }
436
437 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
438 {
439         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
440
441         return dm_get_geometry(md, geo);
442 }
443
444 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
445 int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
446 {
447         struct dm_report_zones_args *args = data;
448         sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
449
450         /*
451          * Ignore zones beyond the target range.
452          */
453         if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
454                 return 0;
455
456         /*
457          * Remap the start sector and write pointer position of the zone
458          * to match its position in the target range.
459          */
460         zone->start += sector_diff;
461         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
462                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
463                         zone->wp = zone->start + zone->len;
464                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
465                         zone->wp = zone->start;
466                 else
467                         zone->wp += sector_diff;
468         }
469
470         args->next_sector = zone->start + zone->len;
471         return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
472 }
473 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones_cb);
474
475 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
476                 unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
477 {
478         struct mapped_device *md = disk->private_data;
479         struct dm_table *map;
480         int srcu_idx, ret;
481         struct dm_report_zones_args args = {
482                 .next_sector = sector,
483                 .orig_data = data,
484                 .orig_cb = cb,
485         };
486
487         if (dm_suspended_md(md))
488                 return -EAGAIN;
489
490         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
491         if (!map)
492                 return -EIO;
493
494         do {
495                 struct dm_target *tgt;
496
497                 tgt = dm_table_find_target(map, args.next_sector);
498                 if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones)) {
499                         ret = -EIO;
500                         goto out;
501                 }
502
503                 args.tgt = tgt;
504                 ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args, nr_zones);
505                 if (ret < 0)
506                         goto out;
507         } while (args.zone_idx < nr_zones &&
508                  args.next_sector < get_capacity(disk));
509
510         ret = args.zone_idx;
511 out:
512         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
513         return ret;
514 }
515 #else
516 #define dm_blk_report_zones             NULL
517 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
518
519 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
520                             struct block_device **bdev)
521         __acquires(md->io_barrier)
522 {
523         struct dm_target *tgt;
524         struct dm_table *map;
525         int r;
526
527 retry:
528         r = -ENOTTY;
529         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
530         if (!map || !dm_table_get_size(map))
531                 return r;
532
533         /* We only support devices that have a single target */
534         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
535                 return r;
536
537         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
538         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
539                 return r;
540
541         if (dm_suspended_md(md))
542                 return -EAGAIN;
543
544         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
545         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
546                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
547                 msleep(10);
548                 goto retry;
549         }
550
551         return r;
552 }
553
554 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
555         __releases(md->io_barrier)
556 {
557         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
558 }
559
560 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
561                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
562 {
563         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
564         int r, srcu_idx;
565
566         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
567         if (r < 0)
568                 goto out;
569
570         if (r > 0) {
571                 /*
572                  * Target determined this ioctl is being issued against a
573                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
574                  */
575                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
576                         DMWARN_LIMIT(
577         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
578                                 current->comm, cmd);
579                         r = -ENOIOCTLCMD;
580                         goto out;
581                 }
582         }
583
584         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
585 out:
586         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
587         return r;
588 }
589
590 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
591
592 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
593 {
594         struct dm_io *io;
595         struct dm_target_io *tio;
596         struct bio *clone;
597
598         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
599         if (!clone)
600                 return NULL;
601
602         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
603         tio->inside_dm_io = true;
604         tio->io = NULL;
605
606         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
607         io->magic = DM_IO_MAGIC;
608         io->status = 0;
609         atomic_set(&io->io_count, 1);
610         io->orig_bio = bio;
611         io->md = md;
612         spin_lock_init(&io->endio_lock);
613
614         start_io_acct(io);
615
616         return io;
617 }
618
619 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
620 {
621         bio_put(&io->tio.clone);
622 }
623
624 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
625                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
626 {
627         struct dm_target_io *tio;
628
629         if (!ci->io->tio.io) {
630                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
631                 tio = &ci->io->tio;
632         } else {
633                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
634                 if (!clone)
635                         return NULL;
636
637                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
638                 tio->inside_dm_io = false;
639         }
640
641         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
642         tio->io = ci->io;
643         tio->ti = ti;
644         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
645
646         return tio;
647 }
648
649 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
650 {
651         if (tio->inside_dm_io)
652                 return;
653         bio_put(&tio->clone);
654 }
655
656 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
657 {
658         int cpu;
659         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
660         long sum = 0;
661
662         for_each_possible_cpu(cpu) {
663                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
664                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
665         }
666
667         return sum != 0;
668 }
669
670 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
671 {
672         if (queue_is_mq(md->queue))
673                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
674         else
675                 return md_in_flight_bios(md);
676 }
677
678 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
679 {
680         struct mapped_device *md = io->md;
681         struct bio *bio = io->orig_bio;
682
683         io->start_time = jiffies;
684
685         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
686                               &dm_disk(md)->part0);
687
688         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
689                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
690                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
691                                     false, 0, &io->stats_aux);
692 }
693
694 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
695 {
696         struct mapped_device *md = io->md;
697         struct bio *bio = io->orig_bio;
698         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
699
700         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
701                             io->start_time);
702
703         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
704                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
705                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
706                                     true, duration, &io->stats_aux);
707
708         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
709         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
710                 wake_up(&md->wait);
711 }
712
713 /*
714  * Add the bio to the list of deferred io.
715  */
716 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
717 {
718         unsigned long flags;
719
720         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
721         bio_list_add(&md->deferred, bio);
722         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
723         queue_work(md->wq, &md->work);
724 }
725
726 /*
727  * Everyone (including functions in this file), should use this
728  * function to access the md->map field, and make sure they call
729  * dm_put_live_table() when finished.
730  */
731 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
732 {
733         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
734
735         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
736 }
737
738 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
739 {
740         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
741 }
742
743 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
744 {
745         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
746         synchronize_rcu_expedited();
747 }
748
749 /*
750  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
751  * The caller must not block between these two functions.
752  */
753 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
754 {
755         rcu_read_lock();
756         return rcu_dereference(md->map);
757 }
758
759 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
760 {
761         rcu_read_unlock();
762 }
763
764 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
765
766 /*
767  * Open a table device so we can use it as a map destination.
768  */
769 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
770                              struct mapped_device *md)
771 {
772         struct block_device *bdev;
773
774         int r;
775
776         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
777
778         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
779         if (IS_ERR(bdev))
780                 return PTR_ERR(bdev);
781
782         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
783         if (r) {
784                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
785                 return r;
786         }
787
788         td->dm_dev.bdev = bdev;
789         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
790         return 0;
791 }
792
793 /*
794  * Close a table device that we've been using.
795  */
796 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
797 {
798         if (!td->dm_dev.bdev)
799                 return;
800
801         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
802         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
803         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
804         td->dm_dev.bdev = NULL;
805         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
806 }
807
808 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
809                                               fmode_t mode)
810 {
811         struct table_device *td;
812
813         list_for_each_entry(td, l, list)
814                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
815                         return td;
816
817         return NULL;
818 }
819
820 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
821                         struct dm_dev **result)
822 {
823         int r;
824         struct table_device *td;
825
826         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
827         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
828         if (!td) {
829                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
830                 if (!td) {
831                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
832                         return -ENOMEM;
833                 }
834
835                 td->dm_dev.mode = mode;
836                 td->dm_dev.bdev = NULL;
837
838                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
839                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
840                         kfree(td);
841                         return r;
842                 }
843
844                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
845
846                 refcount_set(&td->count, 1);
847                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
848         } else {
849                 refcount_inc(&td->count);
850         }
851         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
852
853         *result = &td->dm_dev;
854         return 0;
855 }
856 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
857
858 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
859 {
860         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
861
862         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
863         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
864                 close_table_device(td, md);
865                 list_del(&td->list);
866                 kfree(td);
867         }
868         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
869 }
870 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
871
872 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
873 {
874         struct list_head *tmp, *next;
875
876         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
877                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
878
879                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
880                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
881                 kfree(td);
882         }
883 }
884
885 /*
886  * Get the geometry associated with a dm device
887  */
888 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
889 {
890         *geo = md->geometry;
891
892         return 0;
893 }
894
895 /*
896  * Set the geometry of a device.
897  */
898 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
899 {
900         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
901
902         if (geo->start > sz) {
903                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
904                 return -EINVAL;
905         }
906
907         md->geometry = *geo;
908
909         return 0;
910 }
911
912 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
913 {
914         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
915 }
916
917 /*
918  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
919  * cloned into, completing the original io if necc.
920  */
921 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
922 {
923         unsigned long flags;
924         blk_status_t io_error;
925         struct bio *bio;
926         struct mapped_device *md = io->md;
927
928         /* Push-back supersedes any I/O errors */
929         if (unlikely(error)) {
930                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
931                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
932                         io->status = error;
933                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
934         }
935
936         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
937                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
938                         /*
939                          * Target requested pushing back the I/O.
940                          */
941                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
942                         if (__noflush_suspending(md))
943                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
944                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
945                         else
946                                 /* noflush suspend was interrupted. */
947                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
948                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
949                 }
950
951                 io_error = io->status;
952                 bio = io->orig_bio;
953                 end_io_acct(io);
954                 free_io(md, io);
955
956                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
957                         return;
958
959                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
960                         /*
961                          * Preflush done for flush with data, reissue
962                          * without REQ_PREFLUSH.
963                          */
964                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
965                         queue_io(md, bio);
966                 } else {
967                         /* done with normal IO or empty flush */
968                         if (io_error)
969                                 bio->bi_status = io_error;
970                         bio_endio(bio);
971                 }
972         }
973 }
974
975 void disable_discard(struct mapped_device *md)
976 {
977         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
978
979         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
980         limits->max_discard_sectors = 0;
981         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
982 }
983
984 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
985 {
986         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
987
988         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
989         limits->max_write_same_sectors = 0;
990 }
991
992 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
993 {
994         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
995
996         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
997         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
998 }
999
1000 static void clone_endio(struct bio *bio)
1001 {
1002         blk_status_t error = bio->bi_status;
1003         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1004         struct dm_io *io = tio->io;
1005         struct mapped_device *md = tio->io->md;
1006         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
1007
1008         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
1009                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1010                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
1011                         disable_discard(md);
1012                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
1013                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
1014                         disable_write_same(md);
1015                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1016                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
1017                         disable_write_zeroes(md);
1018         }
1019
1020         if (endio) {
1021                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1022                 switch (r) {
1023                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1024                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1025                         /*FALLTHRU*/
1026                 case DM_ENDIO_DONE:
1027                         break;
1028                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1029                         /* The target will handle the io */
1030                         return;
1031                 default:
1032                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1033                         BUG();
1034                 }
1035         }
1036
1037         free_tio(tio);
1038         dec_pending(io, error);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1043  * target boundary.
1044  */
1045 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1046 {
1047         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1048
1049         return ti->len - target_offset;
1050 }
1051
1052 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1053 {
1054         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1055         sector_t offset, max_len;
1056
1057         /*
1058          * Does the target need to split even further?
1059          */
1060         if (ti->max_io_len) {
1061                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1062                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1063                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1064                 else
1065                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1066                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1067
1068                 if (len > max_len)
1069                         len = max_len;
1070         }
1071
1072         return len;
1073 }
1074
1075 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1076 {
1077         if (len > UINT_MAX) {
1078                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1079                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1080                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1081                 return -EINVAL;
1082         }
1083
1084         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1085
1086         return 0;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1089
1090 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1091                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1092         __acquires(md->io_barrier)
1093 {
1094         struct dm_table *map;
1095         struct dm_target *ti;
1096
1097         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1098         if (!map)
1099                 return NULL;
1100
1101         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1102         if (!ti)
1103                 return NULL;
1104
1105         return ti;
1106 }
1107
1108 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1109                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1110 {
1111         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1112         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1113         struct dm_target *ti;
1114         long len, ret = -EIO;
1115         int srcu_idx;
1116
1117         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1118
1119         if (!ti)
1120                 goto out;
1121         if (!ti->type->direct_access)
1122                 goto out;
1123         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1124         if (len < 1)
1125                 goto out;
1126         nr_pages = min(len, nr_pages);
1127         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1128
1129  out:
1130         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1131
1132         return ret;
1133 }
1134
1135 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1136                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1137 {
1138         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1139         struct dm_table *map;
1140         int srcu_idx;
1141         bool ret;
1142
1143         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1144         if (!map)
1145                 return false;
1146
1147         ret = dm_table_supports_dax(map, device_supports_dax, &blocksize);
1148
1149         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1150
1151         return ret;
1152 }
1153
1154 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1155                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1156 {
1157         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1158         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1159         struct dm_target *ti;
1160         long ret = 0;
1161         int srcu_idx;
1162
1163         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1164
1165         if (!ti)
1166                 goto out;
1167         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1168                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1169                 goto out;
1170         }
1171         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1172  out:
1173         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1174
1175         return ret;
1176 }
1177
1178 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1179                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1180 {
1181         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1182         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1183         struct dm_target *ti;
1184         long ret = 0;
1185         int srcu_idx;
1186
1187         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1188
1189         if (!ti)
1190                 goto out;
1191         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1192                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1193                 goto out;
1194         }
1195         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1196  out:
1197         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1198
1199         return ret;
1200 }
1201
1202 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1203                                   size_t nr_pages)
1204 {
1205         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1206         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1207         struct dm_target *ti;
1208         int ret = -EIO;
1209         int srcu_idx;
1210
1211         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1212
1213         if (!ti)
1214                 goto out;
1215         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1216                 /*
1217                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1218                  *  here, something is wrong.
1219                  */
1220                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1221                 goto out;
1222         }
1223         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1224
1225  out:
1226         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1227
1228         return ret;
1229 }
1230
1231 /*
1232  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1233  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_RESET,
1234  * REQ_OP_ZONE_OPEN, REQ_OP_ZONE_CLOSE and REQ_OP_ZONE_FINISH.
1235  *
1236  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1237  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1238  * sent in a next bio.
1239  *
1240  * A diagram that explains the arithmetics:
1241  * +--------------------+---------------+-------+
1242  * |         1          |       2       |   3   |
1243  * +--------------------+---------------+-------+
1244  *
1245  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1246  *                      <------- bi_size ------->
1247  *                      <-- n_sectors -->
1248  *
1249  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1250  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1251  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1252  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1253  *       to make it empty)
1254  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1255  *
1256  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1257  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1258  * copies of the bio.
1259  */
1260 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1261 {
1262         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1263         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1264         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1265         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1266         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1267         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1268         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1269 }
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1271
1272 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1273 {
1274         int r;
1275         sector_t sector;
1276         struct bio *clone = &tio->clone;
1277         struct dm_io *io = tio->io;
1278         struct mapped_device *md = io->md;
1279         struct dm_target *ti = tio->ti;
1280         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1281
1282         clone->bi_end_io = clone_endio;
1283
1284         /*
1285          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1286          * anything, the target has assumed ownership of
1287          * this io.
1288          */
1289         atomic_inc(&io->io_count);
1290         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1291
1292         r = ti->type->map(ti, clone);
1293         switch (r) {
1294         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1295                 break;
1296         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1297                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1298                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1299                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1300                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1301                         ret = direct_make_request(clone);
1302                 else
1303                         ret = generic_make_request(clone);
1304                 break;
1305         case DM_MAPIO_KILL:
1306                 free_tio(tio);
1307                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1308                 break;
1309         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1310                 free_tio(tio);
1311                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1312                 break;
1313         default:
1314                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1315                 BUG();
1316         }
1317
1318         return ret;
1319 }
1320
1321 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1322 {
1323         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1324         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1325 }
1326
1327 /*
1328  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1329  */
1330 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1331                      sector_t sector, unsigned len)
1332 {
1333         struct bio *clone = &tio->clone;
1334
1335         __bio_clone_fast(clone, bio);
1336
1337         if (bio_integrity(bio)) {
1338                 int r;
1339
1340                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1341                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1342                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1343                                 dm_device_name(tio->io->md),
1344                                 tio->ti->type->name);
1345                         return -EIO;
1346                 }
1347
1348                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1349                 if (r < 0)
1350                         return r;
1351         }
1352
1353         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1354         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1355
1356         if (bio_integrity(bio))
1357                 bio_integrity_trim(clone);
1358
1359         return 0;
1360 }
1361
1362 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1363                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1364 {
1365         struct dm_target_io *tio;
1366         int try;
1367
1368         if (!num_bios)
1369                 return;
1370
1371         if (num_bios == 1) {
1372                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1373                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1374                 return;
1375         }
1376
1377         for (try = 0; try < 2; try++) {
1378                 int bio_nr;
1379                 struct bio *bio;
1380
1381                 if (try)
1382                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1383                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1384                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1385                         if (!tio)
1386                                 break;
1387
1388                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1389                 }
1390                 if (try)
1391                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1392                 if (bio_nr == num_bios)
1393                         return;
1394
1395                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1396                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1397                         free_tio(tio);
1398                 }
1399         }
1400 }
1401
1402 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1403                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1404 {
1405         struct bio *clone = &tio->clone;
1406
1407         tio->len_ptr = len;
1408
1409         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1410         if (len)
1411                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1412
1413         return __map_bio(tio);
1414 }
1415
1416 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1417                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1418 {
1419         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1420         struct bio *bio;
1421         struct dm_target_io *tio;
1422
1423         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1424
1425         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1426                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1427                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1428         }
1429 }
1430
1431 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1432 {
1433         unsigned target_nr = 0;
1434         struct dm_target *ti;
1435
1436         /*
1437          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1438          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1439          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1440          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1441          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1442          */
1443         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1444
1445         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1446         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1447                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1448
1449         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1450
1451         return 0;
1452 }
1453
1454 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1455                                     sector_t sector, unsigned *len)
1456 {
1457         struct bio *bio = ci->bio;
1458         struct dm_target_io *tio;
1459         int r;
1460
1461         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1462         tio->len_ptr = len;
1463         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1464         if (r < 0) {
1465                 free_tio(tio);
1466                 return r;
1467         }
1468         (void) __map_bio(tio);
1469
1470         return 0;
1471 }
1472
1473 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1474
1475 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1476 {
1477         return ti->num_discard_bios;
1478 }
1479
1480 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1481 {
1482         return ti->num_secure_erase_bios;
1483 }
1484
1485 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1486 {
1487         return ti->num_write_same_bios;
1488 }
1489
1490 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1491 {
1492         return ti->num_write_zeroes_bios;
1493 }
1494
1495 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1496                                        unsigned num_bios)
1497 {
1498         unsigned len;
1499
1500         /*
1501          * Even though the device advertised support for this type of
1502          * request, that does not mean every target supports it, and
1503          * reconfiguration might also have changed that since the
1504          * check was performed.
1505          */
1506         if (!num_bios)
1507                 return -EOPNOTSUPP;
1508
1509         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1510
1511         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1512
1513         ci->sector += len;
1514         ci->sector_count -= len;
1515
1516         return 0;
1517 }
1518
1519 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1520 {
1521         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti));
1522 }
1523
1524 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1525 {
1526         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti));
1527 }
1528
1529 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1530 {
1531         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti));
1532 }
1533
1534 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1535 {
1536         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti));
1537 }
1538
1539 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1540 {
1541         bool r = false;
1542
1543         switch (bio_op(bio)) {
1544         case REQ_OP_DISCARD:
1545         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1546         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1547         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1548                 r = true;
1549                 break;
1550         }
1551
1552         return r;
1553 }
1554
1555 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1556                                   int *result)
1557 {
1558         struct bio *bio = ci->bio;
1559
1560         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1561                 *result = __send_discard(ci, ti);
1562         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1563                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1564         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1565                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1566         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1567                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1568         else
1569                 return false;
1570
1571         return true;
1572 }
1573
1574 /*
1575  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1576  */
1577 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1578 {
1579         struct dm_target *ti;
1580         unsigned len;
1581         int r;
1582
1583         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1584         if (!ti)
1585                 return -EIO;
1586
1587         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1588                 return r;
1589
1590         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1591
1592         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1593         if (r < 0)
1594                 return r;
1595
1596         ci->sector += len;
1597         ci->sector_count -= len;
1598
1599         return 0;
1600 }
1601
1602 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1603                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1604 {
1605         ci->map = map;
1606         ci->io = alloc_io(md, bio);
1607         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1608 }
1609
1610 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1611         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1612
1613 /*
1614  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1615  */
1616 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1617                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1618 {
1619         struct clone_info ci;
1620         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1621         int error = 0;
1622
1623         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1624
1625         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1626                 struct bio flush_bio;
1627
1628                 /*
1629                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1630                  * need to reference it after submit. It's just used as
1631                  * the basis for the clone(s).
1632                  */
1633                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1634                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1635                 ci.bio = &flush_bio;
1636                 ci.sector_count = 0;
1637                 error = __send_empty_flush(&ci);
1638                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1639         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1640                 ci.bio = bio;
1641                 ci.sector_count = 0;
1642                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1643         } else {
1644                 ci.bio = bio;
1645                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1646                 while (ci.sector_count && !error) {
1647                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1648                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1649                                 /*
1650                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1651                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1652                                  * have been completely processed.
1653                                  * We take a clone of the original to store in
1654                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1655                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1656                                  */
1657                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1658                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1659                                 ci.io->orig_bio = b;
1660
1661                                 /*
1662                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1663                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1664                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1665                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1666                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1667                                  */
1668                                 part_stat_lock();
1669                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1670                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1671                                 part_stat_unlock();
1672
1673                                 bio_chain(b, bio);
1674                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1675                                 ret = generic_make_request(bio);
1676                                 break;
1677                         }
1678                 }
1679         }
1680
1681         /* drop the extra reference count */
1682         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1683         return ret;
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1688  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1689  */
1690 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
1691                               struct bio *bio, struct dm_target *ti)
1692 {
1693         struct clone_info ci;
1694         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1695         int error = 0;
1696
1697         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1698
1699         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1700                 struct bio flush_bio;
1701
1702                 /*
1703                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1704                  * need to reference it after submit. It's just used as
1705                  * the basis for the clone(s).
1706                  */
1707                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1708                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1709                 ci.bio = &flush_bio;
1710                 ci.sector_count = 0;
1711                 error = __send_empty_flush(&ci);
1712                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1713         } else {
1714                 struct dm_target_io *tio;
1715
1716                 ci.bio = bio;
1717                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1718                 if (__process_abnormal_io(&ci, ti, &error))
1719                         goto out;
1720
1721                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1722                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1723         }
1724 out:
1725         /* drop the extra reference count */
1726         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1727         return ret;
1728 }
1729
1730 static void dm_queue_split(struct mapped_device *md, struct dm_target *ti, struct bio **bio)
1731 {
1732         unsigned len, sector_count;
1733
1734         sector_count = bio_sectors(*bio);
1735         len = min_t(sector_t, max_io_len((*bio)->bi_iter.bi_sector, ti), sector_count);
1736
1737         if (sector_count > len) {
1738                 struct bio *split = bio_split(*bio, len, GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1739
1740                 bio_chain(split, *bio);
1741                 trace_block_split(md->queue, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
1742                 generic_make_request(*bio);
1743                 *bio = split;
1744         }
1745 }
1746
1747 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1748                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1749 {
1750         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1751         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1752
1753         if (unlikely(!map)) {
1754                 bio_io_error(bio);
1755                 return ret;
1756         }
1757
1758         if (!ti) {
1759                 ti = dm_table_find_target(map, bio->bi_iter.bi_sector);
1760                 if (unlikely(!ti)) {
1761                         bio_io_error(bio);
1762                         return ret;
1763                 }
1764         }
1765
1766         /*
1767          * If in ->make_request_fn we need to use blk_queue_split(), otherwise
1768          * queue_limits for abnormal requests (e.g. discard, writesame, etc)
1769          * won't be imposed.
1770          */
1771         if (current->bio_list) {
1772                 if (is_abnormal_io(bio))
1773                         blk_queue_split(md->queue, &bio);
1774                 else
1775                         dm_queue_split(md, ti, &bio);
1776         }
1777
1778         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1779                 return __process_bio(md, map, bio, ti);
1780         else
1781                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1782 }
1783
1784 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1785 {
1786         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1787         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1788         int srcu_idx;
1789         struct dm_table *map;
1790
1791         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1792
1793         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1794         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1795                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1796
1797                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1798                         queue_io(md, bio);
1799                 else
1800                         bio_io_error(bio);
1801                 return ret;
1802         }
1803
1804         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1805
1806         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1807         return ret;
1808 }
1809
1810 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1811 {
1812         int r = bdi_bits;
1813         struct mapped_device *md = congested_data;
1814         struct dm_table *map;
1815
1816         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1817                 if (dm_request_based(md)) {
1818                         /*
1819                          * With request-based DM we only need to check the
1820                          * top-level queue for congestion.
1821                          */
1822                         struct backing_dev_info *bdi = md->queue->backing_dev_info;
1823                         r = bdi->wb.congested->state & bdi_bits;
1824                 } else {
1825                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1826                         if (map)
1827                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1828                         dm_put_live_table_fast(md);
1829                 }
1830         }
1831
1832         return r;
1833 }
1834
1835 /*-----------------------------------------------------------------
1836  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1837  *---------------------------------------------------------------*/
1838 static void free_minor(int minor)
1839 {
1840         spin_lock(&_minor_lock);
1841         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1842         spin_unlock(&_minor_lock);
1843 }
1844
1845 /*
1846  * See if the device with a specific minor # is free.
1847  */
1848 static int specific_minor(int minor)
1849 {
1850         int r;
1851
1852         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1853                 return -EINVAL;
1854
1855         idr_preload(GFP_KERNEL);
1856         spin_lock(&_minor_lock);
1857
1858         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1859
1860         spin_unlock(&_minor_lock);
1861         idr_preload_end();
1862         if (r < 0)
1863                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1864         return 0;
1865 }
1866
1867 static int next_free_minor(int *minor)
1868 {
1869         int r;
1870
1871         idr_preload(GFP_KERNEL);
1872         spin_lock(&_minor_lock);
1873
1874         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1875
1876         spin_unlock(&_minor_lock);
1877         idr_preload_end();
1878         if (r < 0)
1879                 return r;
1880         *minor = r;
1881         return 0;
1882 }
1883
1884 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1885 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1886
1887 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1888
1889 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1890 {
1891         if (md->wq)
1892                 destroy_workqueue(md->wq);
1893         bioset_exit(&md->bs);
1894         bioset_exit(&md->io_bs);
1895
1896         if (md->dax_dev) {
1897                 kill_dax(md->dax_dev);
1898                 put_dax(md->dax_dev);
1899                 md->dax_dev = NULL;
1900         }
1901
1902         if (md->disk) {
1903                 spin_lock(&_minor_lock);
1904                 md->disk->private_data = NULL;
1905                 spin_unlock(&_minor_lock);
1906                 del_gendisk(md->disk);
1907                 put_disk(md->disk);
1908         }
1909
1910         if (md->queue)
1911                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1912
1913         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1914
1915         if (md->bdev) {
1916                 bdput(md->bdev);
1917                 md->bdev = NULL;
1918         }
1919
1920         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1921         mutex_destroy(&md->type_lock);
1922         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1923
1924         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1925 }
1926
1927 /*
1928  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1929  */
1930 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1931 {
1932         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1933         struct mapped_device *md;
1934         void *old_md;
1935
1936         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1937         if (!md) {
1938                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1939                 return NULL;
1940         }
1941
1942         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1943                 goto bad_module_get;
1944
1945         /* get a minor number for the dev */
1946         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1947                 r = next_free_minor(&minor);
1948         else
1949                 r = specific_minor(minor);
1950         if (r < 0)
1951                 goto bad_minor;
1952
1953         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1954         if (r < 0)
1955                 goto bad_io_barrier;
1956
1957         md->numa_node_id = numa_node_id;
1958         md->init_tio_pdu = false;
1959         md->type = DM_TYPE_NONE;
1960         mutex_init(&md->suspend_lock);
1961         mutex_init(&md->type_lock);
1962         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1963         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1964         atomic_set(&md->holders, 1);
1965         atomic_set(&md->open_count, 0);
1966         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1967         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1968         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1969         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1970         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1971
1972         /*
1973          * default to bio-based required ->make_request_fn until DM
1974          * table is loaded and md->type established. If request-based
1975          * table is loaded: blk-mq will override accordingly.
1976          */
1977         md->queue = blk_alloc_queue(dm_make_request, numa_node_id);
1978         if (!md->queue)
1979                 goto bad;
1980         md->queue->queuedata = md;
1981
1982         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1983         if (!md->disk)
1984                 goto bad;
1985
1986         init_waitqueue_head(&md->wait);
1987         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1988         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1989         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1990
1991         md->disk->major = _major;
1992         md->disk->first_minor = minor;
1993         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1994         md->disk->queue = md->queue;
1995         md->disk->private_data = md;
1996         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1997
1998         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1999                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
2000                                         &dm_dax_ops, 0);
2001                 if (IS_ERR(md->dax_dev))
2002                         goto bad;
2003         }
2004
2005         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
2006         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2007
2008         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2009         if (!md->wq)
2010                 goto bad;
2011
2012         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2013         if (!md->bdev)
2014                 goto bad;
2015
2016         dm_stats_init(&md->stats);
2017
2018         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2019         spin_lock(&_minor_lock);
2020         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2021         spin_unlock(&_minor_lock);
2022
2023         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2024
2025         return md;
2026
2027 bad:
2028         cleanup_mapped_device(md);
2029 bad_io_barrier:
2030         free_minor(minor);
2031 bad_minor:
2032         module_put(THIS_MODULE);
2033 bad_module_get:
2034         kvfree(md);
2035         return NULL;
2036 }
2037
2038 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2039
2040 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2041 {
2042         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2043
2044         unlock_fs(md);
2045
2046         cleanup_mapped_device(md);
2047
2048         free_table_devices(&md->table_devices);
2049         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2050         free_minor(minor);
2051
2052         module_put(THIS_MODULE);
2053         kvfree(md);
2054 }
2055
2056 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2057 {
2058         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2059         int ret = 0;
2060
2061         if (dm_table_bio_based(t)) {
2062                 /*
2063                  * The md may already have mempools that need changing.
2064                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2065                  * because a different table was loaded.
2066                  */
2067                 bioset_exit(&md->bs);
2068                 bioset_exit(&md->io_bs);
2069
2070         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2071                 /*
2072                  * There's no need to reload with request-based dm
2073                  * because the size of front_pad doesn't change.
2074                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2075                  * prep-ed requests in the queue may refer
2076                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2077                  * through the queue to unprep.
2078                  */
2079                 goto out;
2080         }
2081
2082         BUG_ON(!p ||
2083                bioset_initialized(&md->bs) ||
2084                bioset_initialized(&md->io_bs));
2085
2086         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2087         if (ret)
2088                 goto out;
2089         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2090         if (ret)
2091                 bioset_exit(&md->bs);
2092 out:
2093         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2094         dm_table_free_md_mempools(t);
2095         return ret;
2096 }
2097
2098 /*
2099  * Bind a table to the device.
2100  */
2101 static void event_callback(void *context)
2102 {
2103         unsigned long flags;
2104         LIST_HEAD(uevents);
2105         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2106
2107         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2108         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2109         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2110
2111         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2112
2113         atomic_inc(&md->event_nr);
2114         wake_up(&md->eventq);
2115         dm_issue_global_event();
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2120  */
2121 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2122 {
2123         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2124
2125         set_capacity(md->disk, size);
2126
2127         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2128 }
2129
2130 /*
2131  * Returns old map, which caller must destroy.
2132  */
2133 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2134                                struct queue_limits *limits)
2135 {
2136         struct dm_table *old_map;
2137         struct request_queue *q = md->queue;
2138         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2139         sector_t size;
2140         int ret;
2141
2142         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2143
2144         size = dm_table_get_size(t);
2145
2146         /*
2147          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2148          */
2149         if (size != dm_get_size(md))
2150                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2151
2152         __set_size(md, size);
2153
2154         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2155
2156         /*
2157          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2158          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2159          * I/O mapping before resume.
2160          * This must be done before setting the queue restrictions,
2161          * because request-based dm may be run just after the setting.
2162          */
2163         if (request_based)
2164                 dm_stop_queue(q);
2165
2166         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2167                 /*
2168                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2169                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2170                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2171                  *   and __process_bio.
2172                  */
2173                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2174         }
2175
2176         ret = __bind_mempools(md, t);
2177         if (ret) {
2178                 old_map = ERR_PTR(ret);
2179                 goto out;
2180         }
2181
2182         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2183         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2184         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2185
2186         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2187         if (old_map)
2188                 dm_sync_table(md);
2189
2190 out:
2191         return old_map;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Returns unbound table for the caller to free.
2196  */
2197 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2198 {
2199         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2200
2201         if (!map)
2202                 return NULL;
2203
2204         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2205         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2206         dm_sync_table(md);
2207
2208         return map;
2209 }
2210
2211 /*
2212  * Constructor for a new device.
2213  */
2214 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2215 {
2216         int r;
2217         struct mapped_device *md;
2218
2219         md = alloc_dev(minor);
2220         if (!md)
2221                 return -ENXIO;
2222
2223         r = dm_sysfs_init(md);
2224         if (r) {
2225                 free_dev(md);
2226                 return r;
2227         }
2228
2229         *result = md;
2230         return 0;
2231 }
2232
2233 /*
2234  * Functions to manage md->type.
2235  * All are required to hold md->type_lock.
2236  */
2237 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2238 {
2239         mutex_lock(&md->type_lock);
2240 }
2241
2242 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2243 {
2244         mutex_unlock(&md->type_lock);
2245 }
2246
2247 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2248 {
2249         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2250         md->type = type;
2251 }
2252
2253 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2254 {
2255         return md->type;
2256 }
2257
2258 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2259 {
2260         return md->immutable_target_type;
2261 }
2262
2263 /*
2264  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2265  * count on 'md'.
2266  */
2267 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2268 {
2269         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2270         return &md->queue->limits;
2271 }
2272 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2273
2274 static void dm_init_congested_fn(struct mapped_device *md)
2275 {
2276         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
2277         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * Setup the DM device's queue based on md's type
2282  */
2283 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2284 {
2285         int r;
2286         struct queue_limits limits;
2287         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2288
2289         switch (type) {
2290         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2291                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2292                 if (r) {
2293                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2294                         return r;
2295                 }
2296                 dm_init_congested_fn(md);
2297                 break;
2298         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2299         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2300         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2301                 dm_init_congested_fn(md);
2302                 break;
2303         case DM_TYPE_NONE:
2304                 WARN_ON_ONCE(true);
2305                 break;
2306         }
2307
2308         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2309         if (r) {
2310                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2311                 return r;
2312         }
2313         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2314         blk_register_queue(md->disk);
2315
2316         return 0;
2317 }
2318
2319 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2320 {
2321         struct mapped_device *md;
2322         unsigned minor = MINOR(dev);
2323
2324         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2325                 return NULL;
2326
2327         spin_lock(&_minor_lock);
2328
2329         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2330         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2331             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2332                 md = NULL;
2333                 goto out;
2334         }
2335         dm_get(md);
2336 out:
2337         spin_unlock(&_minor_lock);
2338
2339         return md;
2340 }
2341 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2342
2343 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2344 {
2345         return md->interface_ptr;
2346 }
2347
2348 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2349 {
2350         md->interface_ptr = ptr;
2351 }
2352
2353 void dm_get(struct mapped_device *md)
2354 {
2355         atomic_inc(&md->holders);
2356         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2357 }
2358
2359 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2360 {
2361         spin_lock(&_minor_lock);
2362         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2363                 spin_unlock(&_minor_lock);
2364                 return -EBUSY;
2365         }
2366         dm_get(md);
2367         spin_unlock(&_minor_lock);
2368         return 0;
2369 }
2370 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2371
2372 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2373 {
2374         return md->name;
2375 }
2376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2377
2378 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2379 {
2380         struct dm_table *map;
2381         int srcu_idx;
2382
2383         might_sleep();
2384
2385         spin_lock(&_minor_lock);
2386         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2387         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2388         spin_unlock(&_minor_lock);
2389
2390         blk_set_queue_dying(md->queue);
2391
2392         /*
2393          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2394          * do not race with internal suspend.
2395          */
2396         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2397         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2398         if (!dm_suspended_md(md)) {
2399                 dm_table_presuspend_targets(map);
2400                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2401                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2402         }
2403         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2404         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2405         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2406
2407         /*
2408          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2409          * for example.  Wait for all references to disappear.
2410          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2411          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2412          */
2413         if (wait)
2414                 while (atomic_read(&md->holders))
2415                         msleep(1);
2416         else if (atomic_read(&md->holders))
2417                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2418                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2419
2420         dm_sysfs_exit(md);
2421         dm_table_destroy(__unbind(md));
2422         free_dev(md);
2423 }
2424
2425 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2426 {
2427         __dm_destroy(md, true);
2428 }
2429
2430 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2431 {
2432         __dm_destroy(md, false);
2433 }
2434
2435 void dm_put(struct mapped_device *md)
2436 {
2437         atomic_dec(&md->holders);
2438 }
2439 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2440
2441 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2442 {
2443         int r = 0;
2444         DEFINE_WAIT(wait);
2445
2446         while (1) {
2447                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2448
2449                 if (!md_in_flight(md))
2450                         break;
2451
2452                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2453                         r = -EINTR;
2454                         break;
2455                 }
2456
2457                 io_schedule();
2458         }
2459         finish_wait(&md->wait, &wait);
2460
2461         return r;
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Process the deferred bios
2466  */
2467 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2468 {
2469         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2470                                                 work);
2471         struct bio *c;
2472         int srcu_idx;
2473         struct dm_table *map;
2474
2475         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2476
2477         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2478                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2479                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2480                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2481
2482                 if (!c)
2483                         break;
2484
2485                 if (dm_request_based(md))
2486                         (void) generic_make_request(c);
2487                 else
2488                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2489         }
2490
2491         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2492 }
2493
2494 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2495 {
2496         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2497         smp_mb__after_atomic();
2498         queue_work(md->wq, &md->work);
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2503  */
2504 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2505 {
2506         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2507         struct queue_limits limits;
2508         int r;
2509
2510         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2511
2512         /* device must be suspended */
2513         if (!dm_suspended_md(md))
2514                 goto out;
2515
2516         /*
2517          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2518          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2519          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2520          * reappear.
2521          */
2522         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2523                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2524                 if (live_map)
2525                         limits = md->queue->limits;
2526                 dm_put_live_table_fast(md);
2527         }
2528
2529         if (!live_map) {
2530                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2531                 if (r) {
2532                         map = ERR_PTR(r);
2533                         goto out;
2534                 }
2535         }
2536
2537         map = __bind(md, table, &limits);
2538         dm_issue_global_event();
2539
2540 out:
2541         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2542         return map;
2543 }
2544
2545 /*
2546  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2547  * device.
2548  */
2549 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2550 {
2551         int r;
2552
2553         WARN_ON(md->frozen_sb);
2554
2555         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2556         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2557                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2558                 md->frozen_sb = NULL;
2559                 return r;
2560         }
2561
2562         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2563
2564         return 0;
2565 }
2566
2567 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2568 {
2569         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2570                 return;
2571
2572         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2573         md->frozen_sb = NULL;
2574         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2575 }
2576
2577 /*
2578  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2579  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2580  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2581  *
2582  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2583  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2584  * are being added to md->deferred list.
2585  */
2586 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2587                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2588                         int dmf_suspended_flag)
2589 {
2590         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2591         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2592         int r;
2593
2594         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2595
2596         /*
2597          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2598          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2599          */
2600         if (noflush)
2601                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2602         else
2603                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2604
2605         /*
2606          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2607          * provide the .presuspend_undo hook.
2608          */
2609         dm_table_presuspend_targets(map);
2610
2611         /*
2612          * Flush I/O to the device.
2613          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2614          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2615          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2616          */
2617         if (!noflush && do_lockfs) {
2618                 r = lock_fs(md);
2619                 if (r) {
2620                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2621                         return r;
2622                 }
2623         }
2624
2625         /*
2626          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2627          * to target drivers i.e. no one may be executing
2628          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2629          * dm_wq_work.
2630          *
2631          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2632          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2633          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2634          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2635          * flush_workqueue(md->wq).
2636          */
2637         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2638         if (map)
2639                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2640
2641         /*
2642          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2643          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2644          */
2645         if (dm_request_based(md))
2646                 dm_stop_queue(md->queue);
2647
2648         flush_workqueue(md->wq);
2649
2650         /*
2651          * At this point no more requests are entering target request routines.
2652          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2653          * to finish.
2654          */
2655         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2656         if (!r)
2657                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2658
2659         if (noflush)
2660                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2661         if (map)
2662                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2663
2664         /* were we interrupted ? */
2665         if (r < 0) {
2666                 dm_queue_flush(md);
2667
2668                 if (dm_request_based(md))
2669                         dm_start_queue(md->queue);
2670
2671                 unlock_fs(md);
2672                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2673                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2674         }
2675
2676         return r;
2677 }
2678
2679 /*
2680  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2681  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2682  * the background.  Before the table can be swapped with
2683  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2684  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2685  */
2686 /*
2687  * Suspend mechanism in request-based dm.
2688  *
2689  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2690  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2691  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2692  *
2693  * To abort suspend, start the request_queue.
2694  */
2695 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2696 {
2697         struct dm_table *map = NULL;
2698         int r = 0;
2699
2700 retry:
2701         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2702
2703         if (dm_suspended_md(md)) {
2704                 r = -EINVAL;
2705                 goto out_unlock;
2706         }
2707
2708         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2709                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2710                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2711                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2712                 if (r)
2713                         return r;
2714                 goto retry;
2715         }
2716
2717         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2718
2719         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2720         if (r)
2721                 goto out_unlock;
2722
2723         dm_table_postsuspend_targets(map);
2724
2725 out_unlock:
2726         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2727         return r;
2728 }
2729
2730 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2731 {
2732         if (map) {
2733                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2734                 if (r)
2735                         return r;
2736         }
2737
2738         dm_queue_flush(md);
2739
2740         /*
2741          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2742          * so that mapping of targets can work correctly.
2743          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2744          */
2745         if (dm_request_based(md))
2746                 dm_start_queue(md->queue);
2747
2748         unlock_fs(md);
2749
2750         return 0;
2751 }
2752
2753 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2754 {
2755         int r;
2756         struct dm_table *map = NULL;
2757
2758 retry:
2759         r = -EINVAL;
2760         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2761
2762         if (!dm_suspended_md(md))
2763                 goto out;
2764
2765         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2766                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2767                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2768                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2769                 if (r)
2770                         return r;
2771                 goto retry;
2772         }
2773
2774         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2775         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2776                 goto out;
2777
2778         r = __dm_resume(md, map);
2779         if (r)
2780                 goto out;
2781
2782         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2783 out:
2784         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2785
2786         return r;
2787 }
2788
2789 /*
2790  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2791  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2792  * It may be used only from the kernel.
2793  */
2794
2795 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2796 {
2797         struct dm_table *map = NULL;
2798
2799         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2800
2801         if (md->internal_suspend_count++)
2802                 return; /* nested internal suspend */
2803
2804         if (dm_suspended_md(md)) {
2805                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2806                 return; /* nest suspend */
2807         }
2808
2809         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2810
2811         /*
2812          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2813          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2814          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2815          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2816          */
2817         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2818                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2819
2820         dm_table_postsuspend_targets(map);
2821 }
2822
2823 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2824 {
2825         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2826
2827         if (--md->internal_suspend_count)
2828                 return; /* resume from nested internal suspend */
2829
2830         if (dm_suspended_md(md))
2831                 goto done; /* resume from nested suspend */
2832
2833         /*
2834          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2835          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2836          */
2837         (void) __dm_resume(md, NULL);
2838
2839 done:
2840         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2841         smp_mb__after_atomic();
2842         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2843 }
2844
2845 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2846 {
2847         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2848         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2849         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2852
2853 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2854 {
2855         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2856         __dm_internal_resume(md);
2857         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2858 }
2859 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2860
2861 /*
2862  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2863  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2864  */
2865
2866 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2867 {
2868         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2869         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2870                 return;
2871
2872         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2873         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2874         flush_workqueue(md->wq);
2875         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2876 }
2877 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2878
2879 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2880 {
2881         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2882                 goto done;
2883
2884         dm_queue_flush(md);
2885
2886 done:
2887         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2888 }
2889 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2890
2891 /*-----------------------------------------------------------------
2892  * Event notification.
2893  *---------------------------------------------------------------*/
2894 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2895                        unsigned cookie)
2896 {
2897         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2898         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2899
2900         if (!cookie)
2901                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2902         else {
2903                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2904                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2905                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2906                                           action, envp);
2907         }
2908 }
2909
2910 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2911 {
2912         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2913 }
2914
2915 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2916 {
2917         return atomic_read(&md->event_nr);
2918 }
2919
2920 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2921 {
2922         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2923                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2924 }
2925
2926 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2927 {
2928         unsigned long flags;
2929
2930         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2931         list_add(elist, &md->uevent_list);
2932         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2933 }
2934
2935 /*
2936  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2937  * count on 'md'.
2938  */
2939 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2940 {
2941         return md->disk;
2942 }
2943 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2944
2945 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2946 {
2947         return &md->kobj_holder.kobj;
2948 }
2949
2950 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2951 {
2952         struct mapped_device *md;
2953
2954         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2955
2956         spin_lock(&_minor_lock);
2957         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2958                 md = NULL;
2959                 goto out;
2960         }
2961         dm_get(md);
2962 out:
2963         spin_unlock(&_minor_lock);
2964
2965         return md;
2966 }
2967
2968 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2969 {
2970         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2971 }
2972
2973 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2974 {
2975         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2976 }
2977
2978 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2979 {
2980         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2981 }
2982
2983 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2984 {
2985         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2986 }
2987 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2988
2989 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2990 {
2991         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2992 }
2993 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2994
2995 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2996                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2997                                             unsigned min_pool_size)
2998 {
2999         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
3000         unsigned int pool_size = 0;
3001         unsigned int front_pad, io_front_pad;
3002         int ret;
3003
3004         if (!pools)
3005                 return NULL;
3006
3007         switch (type) {
3008         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3009         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
3010         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
3011                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
3012                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3013                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
3014                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
3015                 if (ret)
3016                         goto out;
3017                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3018                         goto out;
3019                 break;
3020         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3021                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3022                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3023                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3024                 break;
3025         default:
3026                 BUG();
3027         }
3028
3029         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3030         if (ret)
3031                 goto out;
3032
3033         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3034                 goto out;
3035
3036         return pools;
3037
3038 out:
3039         dm_free_md_mempools(pools);
3040
3041         return NULL;
3042 }
3043
3044 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3045 {
3046         if (!pools)
3047                 return;
3048
3049         bioset_exit(&pools->bs);
3050         bioset_exit(&pools->io_bs);
3051
3052         kfree(pools);
3053 }
3054
3055 struct dm_pr {
3056         u64     old_key;
3057         u64     new_key;
3058         u32     flags;
3059         bool    fail_early;
3060 };
3061
3062 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3063                       void *data)
3064 {
3065         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3066         struct dm_table *table;
3067         struct dm_target *ti;
3068         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3069
3070         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3071         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3072                 goto out;
3073
3074         /* We only support devices that have a single target */
3075         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3076                 goto out;
3077         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3078
3079         ret = -EINVAL;
3080         if (!ti->type->iterate_devices)
3081                 goto out;
3082
3083         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3084 out:
3085         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3086         return ret;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3091  */
3092 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3093                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3094 {
3095         struct dm_pr *pr = data;
3096         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3097
3098         if (!ops || !ops->pr_register)
3099                 return -EOPNOTSUPP;
3100         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3101 }
3102
3103 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3104                           u32 flags)
3105 {
3106         struct dm_pr pr = {
3107                 .old_key        = old_key,
3108                 .new_key        = new_key,
3109                 .flags          = flags,
3110                 .fail_early     = true,
3111         };
3112         int ret;
3113
3114         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3115         if (ret && new_key) {
3116                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3117                 pr.old_key = new_key;
3118                 pr.new_key = 0;
3119                 pr.flags = 0;
3120                 pr.fail_early = false;
3121                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3122         }
3123
3124         return ret;
3125 }
3126
3127 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3128                          u32 flags)
3129 {
3130         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3131         const struct pr_ops *ops;
3132         int r, srcu_idx;
3133
3134         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3135         if (r < 0)
3136                 goto out;
3137
3138         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3139         if (ops && ops->pr_reserve)
3140                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3141         else
3142                 r = -EOPNOTSUPP;
3143 out:
3144         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3145         return r;
3146 }
3147
3148 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3149 {
3150         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3151         const struct pr_ops *ops;
3152         int r, srcu_idx;
3153
3154         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3155         if (r < 0)
3156                 goto out;
3157
3158         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3159         if (ops && ops->pr_release)
3160                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3161         else
3162                 r = -EOPNOTSUPP;
3163 out:
3164         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3165         return r;
3166 }
3167
3168 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3169                          enum pr_type type, bool abort)
3170 {
3171         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3172         const struct pr_ops *ops;
3173         int r, srcu_idx;
3174
3175         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3176         if (r < 0)
3177                 goto out;
3178
3179         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3180         if (ops && ops->pr_preempt)
3181                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3182         else
3183                 r = -EOPNOTSUPP;
3184 out:
3185         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3186         return r;
3187 }
3188
3189 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3190 {
3191         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3192         const struct pr_ops *ops;
3193         int r, srcu_idx;
3194
3195         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3196         if (r < 0)
3197                 goto out;
3198
3199         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3200         if (ops && ops->pr_clear)
3201                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3202         else
3203                 r = -EOPNOTSUPP;
3204 out:
3205         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3206         return r;
3207 }
3208
3209 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3210         .pr_register    = dm_pr_register,
3211         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3212         .pr_release     = dm_pr_release,
3213         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3214         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3215 };
3216
3217 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3218         .open = dm_blk_open,
3219         .release = dm_blk_close,
3220         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3221         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3222         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3223         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3224         .owner = THIS_MODULE
3225 };
3226
3227 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3228         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3229         .dax_supported = dm_dax_supported,
3230         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3231         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3232         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3233 };
3234
3235 /*
3236  * module hooks
3237  */
3238 module_init(dm_init);
3239 module_exit(dm_exit);
3240
3241 module_param(major, uint, 0);
3242 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3243
3244 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3245 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3246
3247 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3248 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3249
3250 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3251 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3252 MODULE_LICENSE("GPL");