Merge tag 'drm-fixes-2019-05-24-1' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm
[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
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set bs;
152         struct bio_set io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 /*
162  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
163  */
164 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
165 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
166
167 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
168 {
169         int param = READ_ONCE(*module_param);
170         int modified_param = 0;
171         bool modified = true;
172
173         if (param < min)
174                 modified_param = min;
175         else if (param > max)
176                 modified_param = max;
177         else
178                 modified = false;
179
180         if (modified) {
181                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
182                 param = modified_param;
183         }
184
185         return param;
186 }
187
188 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
189                                unsigned def, unsigned max)
190 {
191         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
192         unsigned modified_param = 0;
193
194         if (!param)
195                 modified_param = def;
196         else if (param > max)
197                 modified_param = max;
198
199         if (modified_param) {
200                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
201                 param = modified_param;
202         }
203
204         return param;
205 }
206
207 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
208 {
209         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
210                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
213
214 static unsigned dm_get_numa_node(void)
215 {
216         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
217                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
218 }
219
220 static int __init local_init(void)
221 {
222         int r;
223
224         r = dm_uevent_init();
225         if (r)
226                 return r;
227
228         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
229         if (!deferred_remove_workqueue) {
230                 r = -ENOMEM;
231                 goto out_uevent_exit;
232         }
233
234         _major = major;
235         r = register_blkdev(_major, _name);
236         if (r < 0)
237                 goto out_free_workqueue;
238
239         if (!_major)
240                 _major = r;
241
242         return 0;
243
244 out_free_workqueue:
245         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
246 out_uevent_exit:
247         dm_uevent_exit();
248
249         return r;
250 }
251
252 static void local_exit(void)
253 {
254         flush_scheduled_work();
255         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
256
257         unregister_blkdev(_major, _name);
258         dm_uevent_exit();
259
260         _major = 0;
261
262         DMINFO("cleaned up");
263 }
264
265 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
266         local_init,
267         dm_target_init,
268         dm_linear_init,
269         dm_stripe_init,
270         dm_io_init,
271         dm_kcopyd_init,
272         dm_interface_init,
273         dm_statistics_init,
274 };
275
276 static void (*_exits[])(void) = {
277         local_exit,
278         dm_target_exit,
279         dm_linear_exit,
280         dm_stripe_exit,
281         dm_io_exit,
282         dm_kcopyd_exit,
283         dm_interface_exit,
284         dm_statistics_exit,
285 };
286
287 static int __init dm_init(void)
288 {
289         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
290
291         int r, i;
292
293         for (i = 0; i < count; i++) {
294                 r = _inits[i]();
295                 if (r)
296                         goto bad;
297         }
298
299         return 0;
300
301       bad:
302         while (i--)
303                 _exits[i]();
304
305         return r;
306 }
307
308 static void __exit dm_exit(void)
309 {
310         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
311
312         while (i--)
313                 _exits[i]();
314
315         /*
316          * Should be empty by this point.
317          */
318         idr_destroy(&_minor_idr);
319 }
320
321 /*
322  * Block device functions
323  */
324 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
325 {
326         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
327 }
328
329 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
330 {
331         struct mapped_device *md;
332
333         spin_lock(&_minor_lock);
334
335         md = bdev->bd_disk->private_data;
336         if (!md)
337                 goto out;
338
339         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
340             dm_deleting_md(md)) {
341                 md = NULL;
342                 goto out;
343         }
344
345         dm_get(md);
346         atomic_inc(&md->open_count);
347 out:
348         spin_unlock(&_minor_lock);
349
350         return md ? 0 : -ENXIO;
351 }
352
353 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
354 {
355         struct mapped_device *md;
356
357         spin_lock(&_minor_lock);
358
359         md = disk->private_data;
360         if (WARN_ON(!md))
361                 goto out;
362
363         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
364             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
365                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
366
367         dm_put(md);
368 out:
369         spin_unlock(&_minor_lock);
370 }
371
372 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
373 {
374         return atomic_read(&md->open_count);
375 }
376
377 /*
378  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
379  */
380 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
381 {
382         int r = 0;
383
384         spin_lock(&_minor_lock);
385
386         if (dm_open_count(md)) {
387                 r = -EBUSY;
388                 if (mark_deferred)
389                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
390         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
391                 r = -EEXIST;
392         else
393                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
394
395         spin_unlock(&_minor_lock);
396
397         return r;
398 }
399
400 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
401 {
402         int r = 0;
403
404         spin_lock(&_minor_lock);
405
406         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
407                 r = -EBUSY;
408         else
409                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
410
411         spin_unlock(&_minor_lock);
412
413         return r;
414 }
415
416 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
417 {
418         dm_deferred_remove();
419 }
420
421 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
422 {
423         return get_capacity(md->disk);
424 }
425
426 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
427 {
428         return md->queue;
429 }
430
431 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
432 {
433         return &md->stats;
434 }
435
436 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
437 {
438         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
439
440         return dm_get_geometry(md, geo);
441 }
442
443 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
444                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones,
445                                gfp_t gfp_mask)
446 {
447 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
448         struct mapped_device *md = disk->private_data;
449         struct dm_target *tgt;
450         struct dm_table *map;
451         int srcu_idx, ret;
452
453         if (dm_suspended_md(md))
454                 return -EAGAIN;
455
456         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
457         if (!map)
458                 return -EIO;
459
460         tgt = dm_table_find_target(map, sector);
461         if (!dm_target_is_valid(tgt)) {
462                 ret = -EIO;
463                 goto out;
464         }
465
466         /*
467          * If we are executing this, we already know that the block device
468          * is a zoned device and so each target should have support for that
469          * type of drive. A missing report_zones method means that the target
470          * driver has a problem.
471          */
472         if (WARN_ON(!tgt->type->report_zones)) {
473                 ret = -EIO;
474                 goto out;
475         }
476
477         /*
478          * blkdev_report_zones() will loop and call this again to cover all the
479          * zones of the target, eventually moving on to the next target.
480          * So there is no need to loop here trying to fill the entire array
481          * of zones.
482          */
483         ret = tgt->type->report_zones(tgt, sector, zones,
484                                       nr_zones, gfp_mask);
485
486 out:
487         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
488         return ret;
489 #else
490         return -ENOTSUPP;
491 #endif
492 }
493
494 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
495                             struct block_device **bdev)
496         __acquires(md->io_barrier)
497 {
498         struct dm_target *tgt;
499         struct dm_table *map;
500         int r;
501
502 retry:
503         r = -ENOTTY;
504         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
505         if (!map || !dm_table_get_size(map))
506                 return r;
507
508         /* We only support devices that have a single target */
509         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
510                 return r;
511
512         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
513         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
514                 return r;
515
516         if (dm_suspended_md(md))
517                 return -EAGAIN;
518
519         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
520         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
521                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
522                 msleep(10);
523                 goto retry;
524         }
525
526         return r;
527 }
528
529 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
530         __releases(md->io_barrier)
531 {
532         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
533 }
534
535 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
536                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
537 {
538         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
539         int r, srcu_idx;
540
541         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
542         if (r < 0)
543                 goto out;
544
545         if (r > 0) {
546                 /*
547                  * Target determined this ioctl is being issued against a
548                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
549                  */
550                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
551                         DMWARN_LIMIT(
552         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
553                                 current->comm, cmd);
554                         r = -ENOIOCTLCMD;
555                         goto out;
556                 }
557         }
558
559         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
560 out:
561         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
562         return r;
563 }
564
565 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
566
567 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
568 {
569         struct dm_io *io;
570         struct dm_target_io *tio;
571         struct bio *clone;
572
573         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
574         if (!clone)
575                 return NULL;
576
577         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
578         tio->inside_dm_io = true;
579         tio->io = NULL;
580
581         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
582         io->magic = DM_IO_MAGIC;
583         io->status = 0;
584         atomic_set(&io->io_count, 1);
585         io->orig_bio = bio;
586         io->md = md;
587         spin_lock_init(&io->endio_lock);
588
589         start_io_acct(io);
590
591         return io;
592 }
593
594 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
595 {
596         bio_put(&io->tio.clone);
597 }
598
599 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
600                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
601 {
602         struct dm_target_io *tio;
603
604         if (!ci->io->tio.io) {
605                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
606                 tio = &ci->io->tio;
607         } else {
608                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
609                 if (!clone)
610                         return NULL;
611
612                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
613                 tio->inside_dm_io = false;
614         }
615
616         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
617         tio->io = ci->io;
618         tio->ti = ti;
619         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
620
621         return tio;
622 }
623
624 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
625 {
626         if (tio->inside_dm_io)
627                 return;
628         bio_put(&tio->clone);
629 }
630
631 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
632 {
633         int cpu;
634         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
635         long sum = 0;
636
637         for_each_possible_cpu(cpu) {
638                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
639                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
640         }
641
642         return sum != 0;
643 }
644
645 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
646 {
647         if (queue_is_mq(md->queue))
648                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
649         else
650                 return md_in_flight_bios(md);
651 }
652
653 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
654 {
655         struct mapped_device *md = io->md;
656         struct bio *bio = io->orig_bio;
657
658         io->start_time = jiffies;
659
660         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
661                               &dm_disk(md)->part0);
662
663         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
664                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
665                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
666                                     false, 0, &io->stats_aux);
667 }
668
669 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
670 {
671         struct mapped_device *md = io->md;
672         struct bio *bio = io->orig_bio;
673         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
674
675         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
676                             io->start_time);
677
678         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
679                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
680                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
681                                     true, duration, &io->stats_aux);
682
683         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
684         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
685                 wake_up(&md->wait);
686 }
687
688 /*
689  * Add the bio to the list of deferred io.
690  */
691 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
692 {
693         unsigned long flags;
694
695         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
696         bio_list_add(&md->deferred, bio);
697         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
698         queue_work(md->wq, &md->work);
699 }
700
701 /*
702  * Everyone (including functions in this file), should use this
703  * function to access the md->map field, and make sure they call
704  * dm_put_live_table() when finished.
705  */
706 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
707 {
708         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
709
710         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
711 }
712
713 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
714 {
715         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
716 }
717
718 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
719 {
720         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
721         synchronize_rcu_expedited();
722 }
723
724 /*
725  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
726  * The caller must not block between these two functions.
727  */
728 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
729 {
730         rcu_read_lock();
731         return rcu_dereference(md->map);
732 }
733
734 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
735 {
736         rcu_read_unlock();
737 }
738
739 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
740
741 /*
742  * Open a table device so we can use it as a map destination.
743  */
744 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
745                              struct mapped_device *md)
746 {
747         struct block_device *bdev;
748
749         int r;
750
751         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
752
753         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
754         if (IS_ERR(bdev))
755                 return PTR_ERR(bdev);
756
757         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
758         if (r) {
759                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
760                 return r;
761         }
762
763         td->dm_dev.bdev = bdev;
764         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
765         return 0;
766 }
767
768 /*
769  * Close a table device that we've been using.
770  */
771 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
772 {
773         if (!td->dm_dev.bdev)
774                 return;
775
776         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
777         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
778         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
779         td->dm_dev.bdev = NULL;
780         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
781 }
782
783 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
784                                               fmode_t mode)
785 {
786         struct table_device *td;
787
788         list_for_each_entry(td, l, list)
789                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
790                         return td;
791
792         return NULL;
793 }
794
795 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
796                         struct dm_dev **result)
797 {
798         int r;
799         struct table_device *td;
800
801         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
802         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
803         if (!td) {
804                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
805                 if (!td) {
806                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
807                         return -ENOMEM;
808                 }
809
810                 td->dm_dev.mode = mode;
811                 td->dm_dev.bdev = NULL;
812
813                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
814                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
815                         kfree(td);
816                         return r;
817                 }
818
819                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
820
821                 refcount_set(&td->count, 1);
822                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
823         } else {
824                 refcount_inc(&td->count);
825         }
826         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
827
828         *result = &td->dm_dev;
829         return 0;
830 }
831 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
832
833 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
834 {
835         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
836
837         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
838         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
839                 close_table_device(td, md);
840                 list_del(&td->list);
841                 kfree(td);
842         }
843         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
846
847 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
848 {
849         struct list_head *tmp, *next;
850
851         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
852                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
853
854                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
855                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
856                 kfree(td);
857         }
858 }
859
860 /*
861  * Get the geometry associated with a dm device
862  */
863 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
864 {
865         *geo = md->geometry;
866
867         return 0;
868 }
869
870 /*
871  * Set the geometry of a device.
872  */
873 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
874 {
875         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
876
877         if (geo->start > sz) {
878                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
879                 return -EINVAL;
880         }
881
882         md->geometry = *geo;
883
884         return 0;
885 }
886
887 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
888 {
889         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
890 }
891
892 /*
893  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
894  * cloned into, completing the original io if necc.
895  */
896 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
897 {
898         unsigned long flags;
899         blk_status_t io_error;
900         struct bio *bio;
901         struct mapped_device *md = io->md;
902
903         /* Push-back supersedes any I/O errors */
904         if (unlikely(error)) {
905                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
906                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
907                         io->status = error;
908                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
909         }
910
911         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
912                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
913                         /*
914                          * Target requested pushing back the I/O.
915                          */
916                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
917                         if (__noflush_suspending(md))
918                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
919                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
920                         else
921                                 /* noflush suspend was interrupted. */
922                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
923                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
924                 }
925
926                 io_error = io->status;
927                 bio = io->orig_bio;
928                 end_io_acct(io);
929                 free_io(md, io);
930
931                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
932                         return;
933
934                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
935                         /*
936                          * Preflush done for flush with data, reissue
937                          * without REQ_PREFLUSH.
938                          */
939                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
940                         queue_io(md, bio);
941                 } else {
942                         /* done with normal IO or empty flush */
943                         if (io_error)
944                                 bio->bi_status = io_error;
945                         bio_endio(bio);
946                 }
947         }
948 }
949
950 void disable_discard(struct mapped_device *md)
951 {
952         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
953
954         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
955         limits->max_discard_sectors = 0;
956         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
957 }
958
959 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
960 {
961         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
962
963         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
964         limits->max_write_same_sectors = 0;
965 }
966
967 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
968 {
969         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
970
971         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
972         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
973 }
974
975 static void clone_endio(struct bio *bio)
976 {
977         blk_status_t error = bio->bi_status;
978         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
979         struct dm_io *io = tio->io;
980         struct mapped_device *md = tio->io->md;
981         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
982
983         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
984                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
985                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
986                         disable_discard(md);
987                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
988                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
989                         disable_write_same(md);
990                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
991                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
992                         disable_write_zeroes(md);
993         }
994
995         if (endio) {
996                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
997                 switch (r) {
998                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
999                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1000                         /*FALLTHRU*/
1001                 case DM_ENDIO_DONE:
1002                         break;
1003                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1004                         /* The target will handle the io */
1005                         return;
1006                 default:
1007                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1008                         BUG();
1009                 }
1010         }
1011
1012         free_tio(tio);
1013         dec_pending(io, error);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1018  * target boundary.
1019  */
1020 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1021 {
1022         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1023
1024         return ti->len - target_offset;
1025 }
1026
1027 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1028 {
1029         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1030         sector_t offset, max_len;
1031
1032         /*
1033          * Does the target need to split even further?
1034          */
1035         if (ti->max_io_len) {
1036                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1037                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1038                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1039                 else
1040                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1041                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1042
1043                 if (len > max_len)
1044                         len = max_len;
1045         }
1046
1047         return len;
1048 }
1049
1050 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1051 {
1052         if (len > UINT_MAX) {
1053                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1054                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1055                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1056                 return -EINVAL;
1057         }
1058
1059         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1060
1061         return 0;
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1064
1065 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1066                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1067         __acquires(md->io_barrier)
1068 {
1069         struct dm_table *map;
1070         struct dm_target *ti;
1071
1072         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1073         if (!map)
1074                 return NULL;
1075
1076         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1077         if (!dm_target_is_valid(ti))
1078                 return NULL;
1079
1080         return ti;
1081 }
1082
1083 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1084                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1085 {
1086         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1087         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1088         struct dm_target *ti;
1089         long len, ret = -EIO;
1090         int srcu_idx;
1091
1092         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1093
1094         if (!ti)
1095                 goto out;
1096         if (!ti->type->direct_access)
1097                 goto out;
1098         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1099         if (len < 1)
1100                 goto out;
1101         nr_pages = min(len, nr_pages);
1102         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1103
1104  out:
1105         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1106
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1111                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1112 {
1113         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1114         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1115         struct dm_target *ti;
1116         long ret = 0;
1117         int srcu_idx;
1118
1119         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1120
1121         if (!ti)
1122                 goto out;
1123         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1124                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1125                 goto out;
1126         }
1127         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1128  out:
1129         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1130
1131         return ret;
1132 }
1133
1134 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1135                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1136 {
1137         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1138         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1139         struct dm_target *ti;
1140         long ret = 0;
1141         int srcu_idx;
1142
1143         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1144
1145         if (!ti)
1146                 goto out;
1147         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1148                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1149                 goto out;
1150         }
1151         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1152  out:
1153         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1154
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 /*
1159  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1160  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1161  *
1162  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1163  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1164  * sent in a next bio.
1165  *
1166  * A diagram that explains the arithmetics:
1167  * +--------------------+---------------+-------+
1168  * |         1          |       2       |   3   |
1169  * +--------------------+---------------+-------+
1170  *
1171  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1172  *                      <------- bi_size ------->
1173  *                      <-- n_sectors -->
1174  *
1175  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1176  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1177  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1178  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1179  *       to make it empty)
1180  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1181  *
1182  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1183  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1184  * copies of the bio.
1185  */
1186 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1187 {
1188         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1189         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1190         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1191         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1192         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1193         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1194         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1195 }
1196 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1197
1198 /*
1199  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1200  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1201  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1202  * The caller target should obtain the zones information using
1203  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1204  * already handled.
1205  */
1206 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1207                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1208 {
1209 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1210         struct blk_zone *zone;
1211         unsigned int nrz = *nr_zones;
1212         int i;
1213
1214         /*
1215          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1216          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1217          * device more zones that the target size, also adjust the number
1218          * of zones.
1219          */
1220         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1221                 zone = zones + i;
1222                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1223                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1224                         break;
1225                 }
1226
1227                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1228                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1229                         continue;
1230
1231                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1232                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1233                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1234                         zone->wp = zone->start;
1235                 else
1236                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1237         }
1238
1239         *nr_zones = i;
1240 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1241         *nr_zones = 0;
1242 #endif
1243 }
1244 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1245
1246 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1247 {
1248         int r;
1249         sector_t sector;
1250         struct bio *clone = &tio->clone;
1251         struct dm_io *io = tio->io;
1252         struct mapped_device *md = io->md;
1253         struct dm_target *ti = tio->ti;
1254         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1255
1256         clone->bi_end_io = clone_endio;
1257
1258         /*
1259          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1260          * anything, the target has assumed ownership of
1261          * this io.
1262          */
1263         atomic_inc(&io->io_count);
1264         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1265
1266         r = ti->type->map(ti, clone);
1267         switch (r) {
1268         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1269                 break;
1270         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1271                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1272                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1273                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1274                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1275                         ret = direct_make_request(clone);
1276                 else
1277                         ret = generic_make_request(clone);
1278                 break;
1279         case DM_MAPIO_KILL:
1280                 free_tio(tio);
1281                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1282                 break;
1283         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1284                 free_tio(tio);
1285                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1286                 break;
1287         default:
1288                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1289                 BUG();
1290         }
1291
1292         return ret;
1293 }
1294
1295 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1296 {
1297         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1298         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1303  */
1304 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1305                      sector_t sector, unsigned len)
1306 {
1307         struct bio *clone = &tio->clone;
1308
1309         __bio_clone_fast(clone, bio);
1310
1311         if (bio_integrity(bio)) {
1312                 int r;
1313
1314                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1315                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1316                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1317                                 dm_device_name(tio->io->md),
1318                                 tio->ti->type->name);
1319                         return -EIO;
1320                 }
1321
1322                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1323                 if (r < 0)
1324                         return r;
1325         }
1326
1327         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1328         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1329
1330         if (bio_integrity(bio))
1331                 bio_integrity_trim(clone);
1332
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1337                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1338 {
1339         struct dm_target_io *tio;
1340         int try;
1341
1342         if (!num_bios)
1343                 return;
1344
1345         if (num_bios == 1) {
1346                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1347                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1348                 return;
1349         }
1350
1351         for (try = 0; try < 2; try++) {
1352                 int bio_nr;
1353                 struct bio *bio;
1354
1355                 if (try)
1356                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1357                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1358                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1359                         if (!tio)
1360                                 break;
1361
1362                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1363                 }
1364                 if (try)
1365                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1366                 if (bio_nr == num_bios)
1367                         return;
1368
1369                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1370                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1371                         free_tio(tio);
1372                 }
1373         }
1374 }
1375
1376 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1377                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1378 {
1379         struct bio *clone = &tio->clone;
1380
1381         tio->len_ptr = len;
1382
1383         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1384         if (len)
1385                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1386
1387         return __map_bio(tio);
1388 }
1389
1390 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1391                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1392 {
1393         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1394         struct bio *bio;
1395         struct dm_target_io *tio;
1396
1397         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1398
1399         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1400                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1401                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1402         }
1403 }
1404
1405 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1406 {
1407         unsigned target_nr = 0;
1408         struct dm_target *ti;
1409
1410         /*
1411          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1412          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1413          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1414          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1415          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1416          */
1417         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1418
1419         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1420         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1421                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1422
1423         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1424
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1429                                     sector_t sector, unsigned *len)
1430 {
1431         struct bio *bio = ci->bio;
1432         struct dm_target_io *tio;
1433         int r;
1434
1435         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1436         tio->len_ptr = len;
1437         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1438         if (r < 0) {
1439                 free_tio(tio);
1440                 return r;
1441         }
1442         (void) __map_bio(tio);
1443
1444         return 0;
1445 }
1446
1447 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1448
1449 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1450 {
1451         return ti->num_discard_bios;
1452 }
1453
1454 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1455 {
1456         return ti->num_secure_erase_bios;
1457 }
1458
1459 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1460 {
1461         return ti->num_write_same_bios;
1462 }
1463
1464 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1465 {
1466         return ti->num_write_zeroes_bios;
1467 }
1468
1469 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1470                                        unsigned num_bios)
1471 {
1472         unsigned len;
1473
1474         /*
1475          * Even though the device advertised support for this type of
1476          * request, that does not mean every target supports it, and
1477          * reconfiguration might also have changed that since the
1478          * check was performed.
1479          */
1480         if (!num_bios)
1481                 return -EOPNOTSUPP;
1482
1483         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1484
1485         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1486
1487         ci->sector += len;
1488         ci->sector_count -= len;
1489
1490         return 0;
1491 }
1492
1493 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1494 {
1495         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti));
1496 }
1497
1498 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1499 {
1500         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti));
1501 }
1502
1503 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1504 {
1505         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti));
1506 }
1507
1508 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1509 {
1510         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti));
1511 }
1512
1513 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1514 {
1515         bool r = false;
1516
1517         switch (bio_op(bio)) {
1518         case REQ_OP_DISCARD:
1519         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1520         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1521         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1522                 r = true;
1523                 break;
1524         }
1525
1526         return r;
1527 }
1528
1529 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1530                                   int *result)
1531 {
1532         struct bio *bio = ci->bio;
1533
1534         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1535                 *result = __send_discard(ci, ti);
1536         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1537                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1538         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1539                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1540         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1541                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1542         else
1543                 return false;
1544
1545         return true;
1546 }
1547
1548 /*
1549  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1550  */
1551 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1552 {
1553         struct dm_target *ti;
1554         unsigned len;
1555         int r;
1556
1557         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1558         if (!dm_target_is_valid(ti))
1559                 return -EIO;
1560
1561         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1562                 return r;
1563
1564         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1565
1566         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1567         if (r < 0)
1568                 return r;
1569
1570         ci->sector += len;
1571         ci->sector_count -= len;
1572
1573         return 0;
1574 }
1575
1576 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1577                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1578 {
1579         ci->map = map;
1580         ci->io = alloc_io(md, bio);
1581         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1582 }
1583
1584 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1585         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1586
1587 /*
1588  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1589  */
1590 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1591                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1592 {
1593         struct clone_info ci;
1594         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1595         int error = 0;
1596
1597         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1598
1599         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1600                 struct bio flush_bio;
1601
1602                 /*
1603                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1604                  * need to reference it after submit. It's just used as
1605                  * the basis for the clone(s).
1606                  */
1607                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1608                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1609                 ci.bio = &flush_bio;
1610                 ci.sector_count = 0;
1611                 error = __send_empty_flush(&ci);
1612                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1613         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1614                 ci.bio = bio;
1615                 ci.sector_count = 0;
1616                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1617         } else {
1618                 ci.bio = bio;
1619                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1620                 while (ci.sector_count && !error) {
1621                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1622                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1623                                 /*
1624                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1625                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1626                                  * have been completely processed.
1627                                  * We take a clone of the original to store in
1628                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1629                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1630                                  */
1631                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1632                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1633                                 ci.io->orig_bio = b;
1634
1635                                 /*
1636                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1637                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1638                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1639                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1640                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1641                                  */
1642                                 part_stat_lock();
1643                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1644                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1645                                 part_stat_unlock();
1646
1647                                 bio_chain(b, bio);
1648                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1649                                 ret = generic_make_request(bio);
1650                                 break;
1651                         }
1652                 }
1653         }
1654
1655         /* drop the extra reference count */
1656         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1657         return ret;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1662  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1663  */
1664 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
1665                               struct bio *bio, struct dm_target *ti)
1666 {
1667         struct clone_info ci;
1668         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1669         int error = 0;
1670
1671         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1672
1673         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1674                 struct bio flush_bio;
1675
1676                 /*
1677                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1678                  * need to reference it after submit. It's just used as
1679                  * the basis for the clone(s).
1680                  */
1681                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1682                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1683                 ci.bio = &flush_bio;
1684                 ci.sector_count = 0;
1685                 error = __send_empty_flush(&ci);
1686                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1687         } else {
1688                 struct dm_target_io *tio;
1689
1690                 ci.bio = bio;
1691                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1692                 if (__process_abnormal_io(&ci, ti, &error))
1693                         goto out;
1694
1695                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1696                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1697         }
1698 out:
1699         /* drop the extra reference count */
1700         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1701         return ret;
1702 }
1703
1704 static void dm_queue_split(struct mapped_device *md, struct dm_target *ti, struct bio **bio)
1705 {
1706         unsigned len, sector_count;
1707
1708         sector_count = bio_sectors(*bio);
1709         len = min_t(sector_t, max_io_len((*bio)->bi_iter.bi_sector, ti), sector_count);
1710
1711         if (sector_count > len) {
1712                 struct bio *split = bio_split(*bio, len, GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1713
1714                 bio_chain(split, *bio);
1715                 trace_block_split(md->queue, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
1716                 generic_make_request(*bio);
1717                 *bio = split;
1718         }
1719 }
1720
1721 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1722                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1723 {
1724         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1725         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1726
1727         if (unlikely(!map)) {
1728                 bio_io_error(bio);
1729                 return ret;
1730         }
1731
1732         if (!ti) {
1733                 ti = dm_table_find_target(map, bio->bi_iter.bi_sector);
1734                 if (unlikely(!ti || !dm_target_is_valid(ti))) {
1735                         bio_io_error(bio);
1736                         return ret;
1737                 }
1738         }
1739
1740         /*
1741          * If in ->make_request_fn we need to use blk_queue_split(), otherwise
1742          * queue_limits for abnormal requests (e.g. discard, writesame, etc)
1743          * won't be imposed.
1744          */
1745         if (current->bio_list) {
1746                 blk_queue_split(md->queue, &bio);
1747                 if (!is_abnormal_io(bio))
1748                         dm_queue_split(md, ti, &bio);
1749         }
1750
1751         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1752                 return __process_bio(md, map, bio, ti);
1753         else
1754                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1755 }
1756
1757 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1758 {
1759         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1760         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1761         int srcu_idx;
1762         struct dm_table *map;
1763
1764         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1765
1766         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1767         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1768                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1769
1770                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1771                         queue_io(md, bio);
1772                 else
1773                         bio_io_error(bio);
1774                 return ret;
1775         }
1776
1777         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1778
1779         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1780         return ret;
1781 }
1782
1783 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1784 {
1785         int r = bdi_bits;
1786         struct mapped_device *md = congested_data;
1787         struct dm_table *map;
1788
1789         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1790                 if (dm_request_based(md)) {
1791                         /*
1792                          * With request-based DM we only need to check the
1793                          * top-level queue for congestion.
1794                          */
1795                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1796                 } else {
1797                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1798                         if (map)
1799                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1800                         dm_put_live_table_fast(md);
1801                 }
1802         }
1803
1804         return r;
1805 }
1806
1807 /*-----------------------------------------------------------------
1808  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1809  *---------------------------------------------------------------*/
1810 static void free_minor(int minor)
1811 {
1812         spin_lock(&_minor_lock);
1813         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1814         spin_unlock(&_minor_lock);
1815 }
1816
1817 /*
1818  * See if the device with a specific minor # is free.
1819  */
1820 static int specific_minor(int minor)
1821 {
1822         int r;
1823
1824         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1825                 return -EINVAL;
1826
1827         idr_preload(GFP_KERNEL);
1828         spin_lock(&_minor_lock);
1829
1830         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1831
1832         spin_unlock(&_minor_lock);
1833         idr_preload_end();
1834         if (r < 0)
1835                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1836         return 0;
1837 }
1838
1839 static int next_free_minor(int *minor)
1840 {
1841         int r;
1842
1843         idr_preload(GFP_KERNEL);
1844         spin_lock(&_minor_lock);
1845
1846         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1847
1848         spin_unlock(&_minor_lock);
1849         idr_preload_end();
1850         if (r < 0)
1851                 return r;
1852         *minor = r;
1853         return 0;
1854 }
1855
1856 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1857 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1858
1859 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1860
1861 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1862 {
1863         /*
1864          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1865          */
1866         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1867 }
1868
1869 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1870 {
1871         if (md->wq)
1872                 destroy_workqueue(md->wq);
1873         bioset_exit(&md->bs);
1874         bioset_exit(&md->io_bs);
1875
1876         if (md->dax_dev) {
1877                 kill_dax(md->dax_dev);
1878                 put_dax(md->dax_dev);
1879                 md->dax_dev = NULL;
1880         }
1881
1882         if (md->disk) {
1883                 spin_lock(&_minor_lock);
1884                 md->disk->private_data = NULL;
1885                 spin_unlock(&_minor_lock);
1886                 del_gendisk(md->disk);
1887                 put_disk(md->disk);
1888         }
1889
1890         if (md->queue)
1891                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1892
1893         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1894
1895         if (md->bdev) {
1896                 bdput(md->bdev);
1897                 md->bdev = NULL;
1898         }
1899
1900         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1901         mutex_destroy(&md->type_lock);
1902         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1903
1904         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1909  */
1910 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1911 {
1912         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1913         struct mapped_device *md;
1914         void *old_md;
1915
1916         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1917         if (!md) {
1918                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1919                 return NULL;
1920         }
1921
1922         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1923                 goto bad_module_get;
1924
1925         /* get a minor number for the dev */
1926         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1927                 r = next_free_minor(&minor);
1928         else
1929                 r = specific_minor(minor);
1930         if (r < 0)
1931                 goto bad_minor;
1932
1933         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1934         if (r < 0)
1935                 goto bad_io_barrier;
1936
1937         md->numa_node_id = numa_node_id;
1938         md->init_tio_pdu = false;
1939         md->type = DM_TYPE_NONE;
1940         mutex_init(&md->suspend_lock);
1941         mutex_init(&md->type_lock);
1942         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1943         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1944         atomic_set(&md->holders, 1);
1945         atomic_set(&md->open_count, 0);
1946         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1947         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1948         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1949         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1950         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1951
1952         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1953         if (!md->queue)
1954                 goto bad;
1955         md->queue->queuedata = md;
1956         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1957
1958         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1959         if (!md->disk)
1960                 goto bad;
1961
1962         init_waitqueue_head(&md->wait);
1963         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1964         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1965         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1966
1967         md->disk->major = _major;
1968         md->disk->first_minor = minor;
1969         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1970         md->disk->queue = md->queue;
1971         md->disk->private_data = md;
1972         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1973
1974         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1975                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1976                 if (!md->dax_dev)
1977                         goto bad;
1978         }
1979
1980         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1981         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1982
1983         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1984         if (!md->wq)
1985                 goto bad;
1986
1987         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1988         if (!md->bdev)
1989                 goto bad;
1990
1991         dm_stats_init(&md->stats);
1992
1993         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1994         spin_lock(&_minor_lock);
1995         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1996         spin_unlock(&_minor_lock);
1997
1998         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1999
2000         return md;
2001
2002 bad:
2003         cleanup_mapped_device(md);
2004 bad_io_barrier:
2005         free_minor(minor);
2006 bad_minor:
2007         module_put(THIS_MODULE);
2008 bad_module_get:
2009         kvfree(md);
2010         return NULL;
2011 }
2012
2013 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2014
2015 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2016 {
2017         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2018
2019         unlock_fs(md);
2020
2021         cleanup_mapped_device(md);
2022
2023         free_table_devices(&md->table_devices);
2024         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2025         free_minor(minor);
2026
2027         module_put(THIS_MODULE);
2028         kvfree(md);
2029 }
2030
2031 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2032 {
2033         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2034         int ret = 0;
2035
2036         if (dm_table_bio_based(t)) {
2037                 /*
2038                  * The md may already have mempools that need changing.
2039                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2040                  * because a different table was loaded.
2041                  */
2042                 bioset_exit(&md->bs);
2043                 bioset_exit(&md->io_bs);
2044
2045         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2046                 /*
2047                  * There's no need to reload with request-based dm
2048                  * because the size of front_pad doesn't change.
2049                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2050                  * prep-ed requests in the queue may refer
2051                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2052                  * through the queue to unprep.
2053                  */
2054                 goto out;
2055         }
2056
2057         BUG_ON(!p ||
2058                bioset_initialized(&md->bs) ||
2059                bioset_initialized(&md->io_bs));
2060
2061         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2062         if (ret)
2063                 goto out;
2064         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2065         if (ret)
2066                 bioset_exit(&md->bs);
2067 out:
2068         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2069         dm_table_free_md_mempools(t);
2070         return ret;
2071 }
2072
2073 /*
2074  * Bind a table to the device.
2075  */
2076 static void event_callback(void *context)
2077 {
2078         unsigned long flags;
2079         LIST_HEAD(uevents);
2080         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2081
2082         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2083         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2084         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2085
2086         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2087
2088         atomic_inc(&md->event_nr);
2089         wake_up(&md->eventq);
2090         dm_issue_global_event();
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2095  */
2096 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2097 {
2098         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2099
2100         set_capacity(md->disk, size);
2101
2102         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Returns old map, which caller must destroy.
2107  */
2108 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2109                                struct queue_limits *limits)
2110 {
2111         struct dm_table *old_map;
2112         struct request_queue *q = md->queue;
2113         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2114         sector_t size;
2115         int ret;
2116
2117         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2118
2119         size = dm_table_get_size(t);
2120
2121         /*
2122          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2123          */
2124         if (size != dm_get_size(md))
2125                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2126
2127         __set_size(md, size);
2128
2129         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2130
2131         /*
2132          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2133          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2134          * I/O mapping before resume.
2135          * This must be done before setting the queue restrictions,
2136          * because request-based dm may be run just after the setting.
2137          */
2138         if (request_based)
2139                 dm_stop_queue(q);
2140
2141         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2142                 /*
2143                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2144                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2145                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2146                  *   and __process_bio.
2147                  */
2148                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2149         }
2150
2151         ret = __bind_mempools(md, t);
2152         if (ret) {
2153                 old_map = ERR_PTR(ret);
2154                 goto out;
2155         }
2156
2157         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2158         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2159         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2160
2161         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2162         if (old_map)
2163                 dm_sync_table(md);
2164
2165 out:
2166         return old_map;
2167 }
2168
2169 /*
2170  * Returns unbound table for the caller to free.
2171  */
2172 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2173 {
2174         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2175
2176         if (!map)
2177                 return NULL;
2178
2179         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2180         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2181         dm_sync_table(md);
2182
2183         return map;
2184 }
2185
2186 /*
2187  * Constructor for a new device.
2188  */
2189 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2190 {
2191         int r;
2192         struct mapped_device *md;
2193
2194         md = alloc_dev(minor);
2195         if (!md)
2196                 return -ENXIO;
2197
2198         r = dm_sysfs_init(md);
2199         if (r) {
2200                 free_dev(md);
2201                 return r;
2202         }
2203
2204         *result = md;
2205         return 0;
2206 }
2207
2208 /*
2209  * Functions to manage md->type.
2210  * All are required to hold md->type_lock.
2211  */
2212 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2213 {
2214         mutex_lock(&md->type_lock);
2215 }
2216
2217 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2218 {
2219         mutex_unlock(&md->type_lock);
2220 }
2221
2222 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2223 {
2224         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2225         md->type = type;
2226 }
2227
2228 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2229 {
2230         return md->type;
2231 }
2232
2233 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2234 {
2235         return md->immutable_target_type;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2240  * count on 'md'.
2241  */
2242 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2243 {
2244         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2245         return &md->queue->limits;
2246 }
2247 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2248
2249 /*
2250  * Setup the DM device's queue based on md's type
2251  */
2252 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2253 {
2254         int r;
2255         struct queue_limits limits;
2256         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2257
2258         switch (type) {
2259         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2260                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2261                 if (r) {
2262                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2263                         return r;
2264                 }
2265                 break;
2266         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2267         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2268         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2269                 dm_init_normal_md_queue(md);
2270                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2271                 break;
2272         case DM_TYPE_NONE:
2273                 WARN_ON_ONCE(true);
2274                 break;
2275         }
2276
2277         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2278         if (r) {
2279                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2280                 return r;
2281         }
2282         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2283         blk_register_queue(md->disk);
2284
2285         return 0;
2286 }
2287
2288 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2289 {
2290         struct mapped_device *md;
2291         unsigned minor = MINOR(dev);
2292
2293         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2294                 return NULL;
2295
2296         spin_lock(&_minor_lock);
2297
2298         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2299         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2300             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2301                 md = NULL;
2302                 goto out;
2303         }
2304         dm_get(md);
2305 out:
2306         spin_unlock(&_minor_lock);
2307
2308         return md;
2309 }
2310 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2311
2312 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2313 {
2314         return md->interface_ptr;
2315 }
2316
2317 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2318 {
2319         md->interface_ptr = ptr;
2320 }
2321
2322 void dm_get(struct mapped_device *md)
2323 {
2324         atomic_inc(&md->holders);
2325         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2326 }
2327
2328 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2329 {
2330         spin_lock(&_minor_lock);
2331         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2332                 spin_unlock(&_minor_lock);
2333                 return -EBUSY;
2334         }
2335         dm_get(md);
2336         spin_unlock(&_minor_lock);
2337         return 0;
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2340
2341 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2342 {
2343         return md->name;
2344 }
2345 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2346
2347 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2348 {
2349         struct dm_table *map;
2350         int srcu_idx;
2351
2352         might_sleep();
2353
2354         spin_lock(&_minor_lock);
2355         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2356         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2357         spin_unlock(&_minor_lock);
2358
2359         blk_set_queue_dying(md->queue);
2360
2361         /*
2362          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2363          * do not race with internal suspend.
2364          */
2365         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2366         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2367         if (!dm_suspended_md(md)) {
2368                 dm_table_presuspend_targets(map);
2369                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2370         }
2371         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2372         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2373         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2374
2375         /*
2376          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2377          * for example.  Wait for all references to disappear.
2378          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2379          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2380          */
2381         if (wait)
2382                 while (atomic_read(&md->holders))
2383                         msleep(1);
2384         else if (atomic_read(&md->holders))
2385                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2386                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2387
2388         dm_sysfs_exit(md);
2389         dm_table_destroy(__unbind(md));
2390         free_dev(md);
2391 }
2392
2393 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2394 {
2395         __dm_destroy(md, true);
2396 }
2397
2398 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2399 {
2400         __dm_destroy(md, false);
2401 }
2402
2403 void dm_put(struct mapped_device *md)
2404 {
2405         atomic_dec(&md->holders);
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2408
2409 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2410 {
2411         int r = 0;
2412         DEFINE_WAIT(wait);
2413
2414         while (1) {
2415                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2416
2417                 if (!md_in_flight(md))
2418                         break;
2419
2420                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2421                         r = -EINTR;
2422                         break;
2423                 }
2424
2425                 io_schedule();
2426         }
2427         finish_wait(&md->wait, &wait);
2428
2429         return r;
2430 }
2431
2432 /*
2433  * Process the deferred bios
2434  */
2435 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2436 {
2437         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2438                                                 work);
2439         struct bio *c;
2440         int srcu_idx;
2441         struct dm_table *map;
2442
2443         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2444
2445         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2446                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2447                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2448                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2449
2450                 if (!c)
2451                         break;
2452
2453                 if (dm_request_based(md))
2454                         (void) generic_make_request(c);
2455                 else
2456                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2457         }
2458
2459         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2460 }
2461
2462 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2463 {
2464         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2465         smp_mb__after_atomic();
2466         queue_work(md->wq, &md->work);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2471  */
2472 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2473 {
2474         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2475         struct queue_limits limits;
2476         int r;
2477
2478         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2479
2480         /* device must be suspended */
2481         if (!dm_suspended_md(md))
2482                 goto out;
2483
2484         /*
2485          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2486          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2487          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2488          * reappear.
2489          */
2490         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2491                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2492                 if (live_map)
2493                         limits = md->queue->limits;
2494                 dm_put_live_table_fast(md);
2495         }
2496
2497         if (!live_map) {
2498                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2499                 if (r) {
2500                         map = ERR_PTR(r);
2501                         goto out;
2502                 }
2503         }
2504
2505         map = __bind(md, table, &limits);
2506         dm_issue_global_event();
2507
2508 out:
2509         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2510         return map;
2511 }
2512
2513 /*
2514  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2515  * device.
2516  */
2517 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2518 {
2519         int r;
2520
2521         WARN_ON(md->frozen_sb);
2522
2523         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2524         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2525                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2526                 md->frozen_sb = NULL;
2527                 return r;
2528         }
2529
2530         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2531
2532         return 0;
2533 }
2534
2535 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2536 {
2537         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2538                 return;
2539
2540         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2541         md->frozen_sb = NULL;
2542         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2543 }
2544
2545 /*
2546  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2547  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2548  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2549  *
2550  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2551  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2552  * are being added to md->deferred list.
2553  */
2554 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2555                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2556                         int dmf_suspended_flag)
2557 {
2558         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2559         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2560         int r;
2561
2562         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2563
2564         /*
2565          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2566          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2567          */
2568         if (noflush)
2569                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2570         else
2571                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2572
2573         /*
2574          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2575          * provide the .presuspend_undo hook.
2576          */
2577         dm_table_presuspend_targets(map);
2578
2579         /*
2580          * Flush I/O to the device.
2581          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2582          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2583          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2584          */
2585         if (!noflush && do_lockfs) {
2586                 r = lock_fs(md);
2587                 if (r) {
2588                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2589                         return r;
2590                 }
2591         }
2592
2593         /*
2594          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2595          * to target drivers i.e. no one may be executing
2596          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2597          * dm_wq_work.
2598          *
2599          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2600          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2601          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2602          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2603          * flush_workqueue(md->wq).
2604          */
2605         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2606         if (map)
2607                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2608
2609         /*
2610          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2611          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2612          */
2613         if (dm_request_based(md))
2614                 dm_stop_queue(md->queue);
2615
2616         flush_workqueue(md->wq);
2617
2618         /*
2619          * At this point no more requests are entering target request routines.
2620          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2621          * to finish.
2622          */
2623         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2624         if (!r)
2625                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2626
2627         if (noflush)
2628                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2629         if (map)
2630                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2631
2632         /* were we interrupted ? */
2633         if (r < 0) {
2634                 dm_queue_flush(md);
2635
2636                 if (dm_request_based(md))
2637                         dm_start_queue(md->queue);
2638
2639                 unlock_fs(md);
2640                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2641                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2642         }
2643
2644         return r;
2645 }
2646
2647 /*
2648  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2649  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2650  * the background.  Before the table can be swapped with
2651  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2652  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2653  */
2654 /*
2655  * Suspend mechanism in request-based dm.
2656  *
2657  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2658  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2659  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2660  *
2661  * To abort suspend, start the request_queue.
2662  */
2663 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2664 {
2665         struct dm_table *map = NULL;
2666         int r = 0;
2667
2668 retry:
2669         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2670
2671         if (dm_suspended_md(md)) {
2672                 r = -EINVAL;
2673                 goto out_unlock;
2674         }
2675
2676         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2677                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2678                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2679                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2680                 if (r)
2681                         return r;
2682                 goto retry;
2683         }
2684
2685         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2686
2687         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2688         if (r)
2689                 goto out_unlock;
2690
2691         dm_table_postsuspend_targets(map);
2692
2693 out_unlock:
2694         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2695         return r;
2696 }
2697
2698 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2699 {
2700         if (map) {
2701                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2702                 if (r)
2703                         return r;
2704         }
2705
2706         dm_queue_flush(md);
2707
2708         /*
2709          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2710          * so that mapping of targets can work correctly.
2711          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2712          */
2713         if (dm_request_based(md))
2714                 dm_start_queue(md->queue);
2715
2716         unlock_fs(md);
2717
2718         return 0;
2719 }
2720
2721 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2722 {
2723         int r;
2724         struct dm_table *map = NULL;
2725
2726 retry:
2727         r = -EINVAL;
2728         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2729
2730         if (!dm_suspended_md(md))
2731                 goto out;
2732
2733         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2734                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2735                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2736                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2737                 if (r)
2738                         return r;
2739                 goto retry;
2740         }
2741
2742         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2743         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2744                 goto out;
2745
2746         r = __dm_resume(md, map);
2747         if (r)
2748                 goto out;
2749
2750         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2751 out:
2752         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2753
2754         return r;
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2759  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2760  * It may be used only from the kernel.
2761  */
2762
2763 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2764 {
2765         struct dm_table *map = NULL;
2766
2767         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2768
2769         if (md->internal_suspend_count++)
2770                 return; /* nested internal suspend */
2771
2772         if (dm_suspended_md(md)) {
2773                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2774                 return; /* nest suspend */
2775         }
2776
2777         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2778
2779         /*
2780          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2781          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2782          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2783          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2784          */
2785         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2786                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2787
2788         dm_table_postsuspend_targets(map);
2789 }
2790
2791 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2792 {
2793         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2794
2795         if (--md->internal_suspend_count)
2796                 return; /* resume from nested internal suspend */
2797
2798         if (dm_suspended_md(md))
2799                 goto done; /* resume from nested suspend */
2800
2801         /*
2802          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2803          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2804          */
2805         (void) __dm_resume(md, NULL);
2806
2807 done:
2808         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2809         smp_mb__after_atomic();
2810         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2811 }
2812
2813 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2814 {
2815         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2816         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2817         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2818 }
2819 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2820
2821 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2822 {
2823         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2824         __dm_internal_resume(md);
2825         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2826 }
2827 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2828
2829 /*
2830  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2831  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2832  */
2833
2834 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2835 {
2836         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2837         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2838                 return;
2839
2840         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2841         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2842         flush_workqueue(md->wq);
2843         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2844 }
2845 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2846
2847 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2848 {
2849         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2850                 goto done;
2851
2852         dm_queue_flush(md);
2853
2854 done:
2855         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2858
2859 /*-----------------------------------------------------------------
2860  * Event notification.
2861  *---------------------------------------------------------------*/
2862 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2863                        unsigned cookie)
2864 {
2865         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2866         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2867
2868         if (!cookie)
2869                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2870         else {
2871                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2872                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2873                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2874                                           action, envp);
2875         }
2876 }
2877
2878 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2879 {
2880         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2881 }
2882
2883 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2884 {
2885         return atomic_read(&md->event_nr);
2886 }
2887
2888 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2889 {
2890         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2891                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2892 }
2893
2894 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2895 {
2896         unsigned long flags;
2897
2898         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2899         list_add(elist, &md->uevent_list);
2900         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2905  * count on 'md'.
2906  */
2907 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2908 {
2909         return md->disk;
2910 }
2911 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2912
2913 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2914 {
2915         return &md->kobj_holder.kobj;
2916 }
2917
2918 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2919 {
2920         struct mapped_device *md;
2921
2922         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2923
2924         spin_lock(&_minor_lock);
2925         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2926                 md = NULL;
2927                 goto out;
2928         }
2929         dm_get(md);
2930 out:
2931         spin_unlock(&_minor_lock);
2932
2933         return md;
2934 }
2935
2936 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2937 {
2938         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2939 }
2940
2941 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2942 {
2943         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2944 }
2945
2946 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2947 {
2948         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2949 }
2950
2951 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2952 {
2953         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2954 }
2955 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2956
2957 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2958 {
2959         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2960 }
2961 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2962
2963 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2964                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2965                                             unsigned min_pool_size)
2966 {
2967         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2968         unsigned int pool_size = 0;
2969         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2970         int ret;
2971
2972         if (!pools)
2973                 return NULL;
2974
2975         switch (type) {
2976         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2977         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2978         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2979                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2980                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2981                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2982                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2983                 if (ret)
2984                         goto out;
2985                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2986                         goto out;
2987                 break;
2988         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2989                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2990                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2991                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2992                 break;
2993         default:
2994                 BUG();
2995         }
2996
2997         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2998         if (ret)
2999                 goto out;
3000
3001         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3002                 goto out;
3003
3004         return pools;
3005
3006 out:
3007         dm_free_md_mempools(pools);
3008
3009         return NULL;
3010 }
3011
3012 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3013 {
3014         if (!pools)
3015                 return;
3016
3017         bioset_exit(&pools->bs);
3018         bioset_exit(&pools->io_bs);
3019
3020         kfree(pools);
3021 }
3022
3023 struct dm_pr {
3024         u64     old_key;
3025         u64     new_key;
3026         u32     flags;
3027         bool    fail_early;
3028 };
3029
3030 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3031                       void *data)
3032 {
3033         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3034         struct dm_table *table;
3035         struct dm_target *ti;
3036         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3037
3038         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3039         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3040                 goto out;
3041
3042         /* We only support devices that have a single target */
3043         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3044                 goto out;
3045         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3046
3047         ret = -EINVAL;
3048         if (!ti->type->iterate_devices)
3049                 goto out;
3050
3051         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3052 out:
3053         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3054         return ret;
3055 }
3056
3057 /*
3058  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3059  */
3060 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3061                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3062 {
3063         struct dm_pr *pr = data;
3064         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3065
3066         if (!ops || !ops->pr_register)
3067                 return -EOPNOTSUPP;
3068         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3069 }
3070
3071 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3072                           u32 flags)
3073 {
3074         struct dm_pr pr = {
3075                 .old_key        = old_key,
3076                 .new_key        = new_key,
3077                 .flags          = flags,
3078                 .fail_early     = true,
3079         };
3080         int ret;
3081
3082         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3083         if (ret && new_key) {
3084                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3085                 pr.old_key = new_key;
3086                 pr.new_key = 0;
3087                 pr.flags = 0;
3088                 pr.fail_early = false;
3089                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3090         }
3091
3092         return ret;
3093 }
3094
3095 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3096                          u32 flags)
3097 {
3098         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3099         const struct pr_ops *ops;
3100         int r, srcu_idx;
3101
3102         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3103         if (r < 0)
3104                 goto out;
3105
3106         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3107         if (ops && ops->pr_reserve)
3108                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3109         else
3110                 r = -EOPNOTSUPP;
3111 out:
3112         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3113         return r;
3114 }
3115
3116 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3117 {
3118         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3119         const struct pr_ops *ops;
3120         int r, srcu_idx;
3121
3122         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3123         if (r < 0)
3124                 goto out;
3125
3126         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3127         if (ops && ops->pr_release)
3128                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3129         else
3130                 r = -EOPNOTSUPP;
3131 out:
3132         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3133         return r;
3134 }
3135
3136 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3137                          enum pr_type type, bool abort)
3138 {
3139         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3140         const struct pr_ops *ops;
3141         int r, srcu_idx;
3142
3143         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3144         if (r < 0)
3145                 goto out;
3146
3147         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3148         if (ops && ops->pr_preempt)
3149                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3150         else
3151                 r = -EOPNOTSUPP;
3152 out:
3153         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3154         return r;
3155 }
3156
3157 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3158 {
3159         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3160         const struct pr_ops *ops;
3161         int r, srcu_idx;
3162
3163         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3164         if (r < 0)
3165                 goto out;
3166
3167         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3168         if (ops && ops->pr_clear)
3169                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3170         else
3171                 r = -EOPNOTSUPP;
3172 out:
3173         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3174         return r;
3175 }
3176
3177 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3178         .pr_register    = dm_pr_register,
3179         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3180         .pr_release     = dm_pr_release,
3181         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3182         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3183 };
3184
3185 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3186         .open = dm_blk_open,
3187         .release = dm_blk_close,
3188         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3189         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3190         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3191         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3192         .owner = THIS_MODULE
3193 };
3194
3195 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3196         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3197         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3198         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3199 };
3200
3201 /*
3202  * module hooks
3203  */
3204 module_init(dm_init);
3205 module_exit(dm_exit);
3206
3207 module_param(major, uint, 0);
3208 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3209
3210 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3211 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3212
3213 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3214 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3215
3216 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3217 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3218 MODULE_LICENSE("GPL");