Merge branch 'md-fixes' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md...
[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/mm.h>
16 #include <linux/sched/signal.h>
17 #include <linux/blkpg.h>
18 #include <linux/bio.h>
19 #include <linux/mempool.h>
20 #include <linux/dax.h>
21 #include <linux/slab.h>
22 #include <linux/idr.h>
23 #include <linux/uio.h>
24 #include <linux/hdreg.h>
25 #include <linux/delay.h>
26 #include <linux/wait.h>
27 #include <linux/pr.h>
28 #include <linux/refcount.h>
29 #include <linux/part_stat.h>
30 #include <linux/blk-crypto.h>
31 #include <linux/keyslot-manager.h>
32
33 #define DM_MSG_PREFIX "core"
34
35 /*
36  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
37  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
38  */
39 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
40 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
41
42 static const char *_name = DM_NAME;
43
44 static unsigned int major = 0;
45 static unsigned int _major = 0;
46
47 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
48
49 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
50
51 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
52
53 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
54
55 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
56
57 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
58 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
59
60 void dm_issue_global_event(void)
61 {
62         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
63         wake_up(&dm_global_eventq);
64 }
65
66 /*
67  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
68  */
69 struct clone_info {
70         struct dm_table *map;
71         struct bio *bio;
72         struct dm_io *io;
73         sector_t sector;
74         unsigned sector_count;
75 };
76
77 /*
78  * One of these is allocated per clone bio.
79  */
80 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
81 struct dm_target_io {
82         unsigned magic;
83         struct dm_io *io;
84         struct dm_target *ti;
85         unsigned target_bio_nr;
86         unsigned *len_ptr;
87         bool inside_dm_io;
88         struct bio clone;
89 };
90
91 /*
92  * One of these is allocated per original bio.
93  * It contains the first clone used for that original.
94  */
95 #define DM_IO_MAGIC 5191977
96 struct dm_io {
97         unsigned magic;
98         struct mapped_device *md;
99         blk_status_t status;
100         atomic_t io_count;
101         struct bio *orig_bio;
102         unsigned long start_time;
103         spinlock_t endio_lock;
104         struct dm_stats_aux stats_aux;
105         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
106         struct dm_target_io tio;
107 };
108
109 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
110 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
111         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
112
113 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
114 {
115         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
116         if (!tio->inside_dm_io)
117                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
118         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
119 }
120 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
121
122 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
123 {
124         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
125         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
126                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
127         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
128         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
129 }
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
131
132 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
133 {
134         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
135 }
136 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
137
138 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
139
140 /*
141  * Bits for the md->flags field.
142  */
143 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
144 #define DMF_SUSPENDED 1
145 #define DMF_FROZEN 2
146 #define DMF_FREEING 3
147 #define DMF_DELETING 4
148 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
149 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
150 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
151 #define DMF_POST_SUSPENDING 8
152
153 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
154 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
155
156 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
157 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
158 static int get_swap_bios(void)
159 {
160         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
161         if (unlikely(latch <= 0))
162                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
163         return latch;
164 }
165
166 /*
167  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
168  */
169 struct dm_md_mempools {
170         struct bio_set bs;
171         struct bio_set io_bs;
172 };
173
174 struct table_device {
175         struct list_head list;
176         refcount_t count;
177         struct dm_dev dm_dev;
178 };
179
180 /*
181  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
182  */
183 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
184 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
185
186 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
187 {
188         int param = READ_ONCE(*module_param);
189         int modified_param = 0;
190         bool modified = true;
191
192         if (param < min)
193                 modified_param = min;
194         else if (param > max)
195                 modified_param = max;
196         else
197                 modified = false;
198
199         if (modified) {
200                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
201                 param = modified_param;
202         }
203
204         return param;
205 }
206
207 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
208                                unsigned def, unsigned max)
209 {
210         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
211         unsigned modified_param = 0;
212
213         if (!param)
214                 modified_param = def;
215         else if (param > max)
216                 modified_param = max;
217
218         if (modified_param) {
219                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
220                 param = modified_param;
221         }
222
223         return param;
224 }
225
226 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
227 {
228         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
229                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
230 }
231 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
232
233 static unsigned dm_get_numa_node(void)
234 {
235         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
236                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
237 }
238
239 static int __init local_init(void)
240 {
241         int r;
242
243         r = dm_uevent_init();
244         if (r)
245                 return r;
246
247         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
248         if (!deferred_remove_workqueue) {
249                 r = -ENOMEM;
250                 goto out_uevent_exit;
251         }
252
253         _major = major;
254         r = register_blkdev(_major, _name);
255         if (r < 0)
256                 goto out_free_workqueue;
257
258         if (!_major)
259                 _major = r;
260
261         return 0;
262
263 out_free_workqueue:
264         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
265 out_uevent_exit:
266         dm_uevent_exit();
267
268         return r;
269 }
270
271 static void local_exit(void)
272 {
273         flush_scheduled_work();
274         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
275
276         unregister_blkdev(_major, _name);
277         dm_uevent_exit();
278
279         _major = 0;
280
281         DMINFO("cleaned up");
282 }
283
284 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
285         local_init,
286         dm_target_init,
287         dm_linear_init,
288         dm_stripe_init,
289         dm_io_init,
290         dm_kcopyd_init,
291         dm_interface_init,
292         dm_statistics_init,
293 };
294
295 static void (*_exits[])(void) = {
296         local_exit,
297         dm_target_exit,
298         dm_linear_exit,
299         dm_stripe_exit,
300         dm_io_exit,
301         dm_kcopyd_exit,
302         dm_interface_exit,
303         dm_statistics_exit,
304 };
305
306 static int __init dm_init(void)
307 {
308         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
309
310         int r, i;
311
312         for (i = 0; i < count; i++) {
313                 r = _inits[i]();
314                 if (r)
315                         goto bad;
316         }
317
318         return 0;
319
320       bad:
321         while (i--)
322                 _exits[i]();
323
324         return r;
325 }
326
327 static void __exit dm_exit(void)
328 {
329         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
330
331         while (i--)
332                 _exits[i]();
333
334         /*
335          * Should be empty by this point.
336          */
337         idr_destroy(&_minor_idr);
338 }
339
340 /*
341  * Block device functions
342  */
343 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
344 {
345         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
346 }
347
348 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
349 {
350         struct mapped_device *md;
351
352         spin_lock(&_minor_lock);
353
354         md = bdev->bd_disk->private_data;
355         if (!md)
356                 goto out;
357
358         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
359             dm_deleting_md(md)) {
360                 md = NULL;
361                 goto out;
362         }
363
364         dm_get(md);
365         atomic_inc(&md->open_count);
366 out:
367         spin_unlock(&_minor_lock);
368
369         return md ? 0 : -ENXIO;
370 }
371
372 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
373 {
374         struct mapped_device *md;
375
376         spin_lock(&_minor_lock);
377
378         md = disk->private_data;
379         if (WARN_ON(!md))
380                 goto out;
381
382         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
383             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
384                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
385
386         dm_put(md);
387 out:
388         spin_unlock(&_minor_lock);
389 }
390
391 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
392 {
393         return atomic_read(&md->open_count);
394 }
395
396 /*
397  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
398  */
399 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
400 {
401         int r = 0;
402
403         spin_lock(&_minor_lock);
404
405         if (dm_open_count(md)) {
406                 r = -EBUSY;
407                 if (mark_deferred)
408                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
409         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
410                 r = -EEXIST;
411         else
412                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
413
414         spin_unlock(&_minor_lock);
415
416         return r;
417 }
418
419 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
420 {
421         int r = 0;
422
423         spin_lock(&_minor_lock);
424
425         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
426                 r = -EBUSY;
427         else
428                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
429
430         spin_unlock(&_minor_lock);
431
432         return r;
433 }
434
435 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
436 {
437         dm_deferred_remove();
438 }
439
440 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
441 {
442         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
443
444         return dm_get_geometry(md, geo);
445 }
446
447 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
448 int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
449 {
450         struct dm_report_zones_args *args = data;
451         sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
452
453         /*
454          * Ignore zones beyond the target range.
455          */
456         if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
457                 return 0;
458
459         /*
460          * Remap the start sector and write pointer position of the zone
461          * to match its position in the target range.
462          */
463         zone->start += sector_diff;
464         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
465                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
466                         zone->wp = zone->start + zone->len;
467                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
468                         zone->wp = zone->start;
469                 else
470                         zone->wp += sector_diff;
471         }
472
473         args->next_sector = zone->start + zone->len;
474         return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
475 }
476 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones_cb);
477
478 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
479                 unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
480 {
481         struct mapped_device *md = disk->private_data;
482         struct dm_table *map;
483         int srcu_idx, ret;
484         struct dm_report_zones_args args = {
485                 .next_sector = sector,
486                 .orig_data = data,
487                 .orig_cb = cb,
488         };
489
490         if (dm_suspended_md(md))
491                 return -EAGAIN;
492
493         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
494         if (!map) {
495                 ret = -EIO;
496                 goto out;
497         }
498
499         do {
500                 struct dm_target *tgt;
501
502                 tgt = dm_table_find_target(map, args.next_sector);
503                 if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones)) {
504                         ret = -EIO;
505                         goto out;
506                 }
507
508                 args.tgt = tgt;
509                 ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args,
510                                               nr_zones - args.zone_idx);
511                 if (ret < 0)
512                         goto out;
513         } while (args.zone_idx < nr_zones &&
514                  args.next_sector < get_capacity(disk));
515
516         ret = args.zone_idx;
517 out:
518         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
519         return ret;
520 }
521 #else
522 #define dm_blk_report_zones             NULL
523 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
524
525 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
526                             struct block_device **bdev)
527 {
528         struct dm_target *tgt;
529         struct dm_table *map;
530         int r;
531
532 retry:
533         r = -ENOTTY;
534         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
535         if (!map || !dm_table_get_size(map))
536                 return r;
537
538         /* We only support devices that have a single target */
539         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
540                 return r;
541
542         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
543         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
544                 return r;
545
546         if (dm_suspended_md(md))
547                 return -EAGAIN;
548
549         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
550         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
551                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
552                 msleep(10);
553                 goto retry;
554         }
555
556         return r;
557 }
558
559 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
560 {
561         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
562 }
563
564 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
565                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
566 {
567         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
568         int r, srcu_idx;
569
570         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
571         if (r < 0)
572                 goto out;
573
574         if (r > 0) {
575                 /*
576                  * Target determined this ioctl is being issued against a
577                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
578                  */
579                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
580                         DMDEBUG_LIMIT(
581         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
582                                 current->comm, cmd);
583                         r = -ENOIOCTLCMD;
584                         goto out;
585                 }
586         }
587
588         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
589                 r = -ENOTTY;
590         else
591                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
592 out:
593         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
594         return r;
595 }
596
597 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
598 {
599         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
600         struct dm_io *io = tio->io;
601
602         return jiffies_to_nsecs(io->start_time);
603 }
604 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
605
606 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
607 {
608         struct mapped_device *md = io->md;
609         struct bio *bio = io->orig_bio;
610
611         io->start_time = bio_start_io_acct(bio);
612         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
613                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
614                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
615                                     false, 0, &io->stats_aux);
616 }
617
618 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
619 {
620         struct mapped_device *md = io->md;
621         struct bio *bio = io->orig_bio;
622         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
623
624         bio_end_io_acct(bio, io->start_time);
625
626         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
627                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
628                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
629                                     true, duration, &io->stats_aux);
630
631         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
632         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
633                 wake_up(&md->wait);
634 }
635
636 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
637 {
638         struct dm_io *io;
639         struct dm_target_io *tio;
640         struct bio *clone;
641
642         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
643         if (!clone)
644                 return NULL;
645
646         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
647         tio->inside_dm_io = true;
648         tio->io = NULL;
649
650         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
651         io->magic = DM_IO_MAGIC;
652         io->status = 0;
653         atomic_set(&io->io_count, 1);
654         io->orig_bio = bio;
655         io->md = md;
656         spin_lock_init(&io->endio_lock);
657
658         start_io_acct(io);
659
660         return io;
661 }
662
663 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
664 {
665         bio_put(&io->tio.clone);
666 }
667
668 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
669                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
670 {
671         struct dm_target_io *tio;
672
673         if (!ci->io->tio.io) {
674                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
675                 tio = &ci->io->tio;
676         } else {
677                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
678                 if (!clone)
679                         return NULL;
680
681                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
682                 tio->inside_dm_io = false;
683         }
684
685         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
686         tio->io = ci->io;
687         tio->ti = ti;
688         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
689
690         return tio;
691 }
692
693 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
694 {
695         if (tio->inside_dm_io)
696                 return;
697         bio_put(&tio->clone);
698 }
699
700 /*
701  * Add the bio to the list of deferred io.
702  */
703 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
704 {
705         unsigned long flags;
706
707         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
708         bio_list_add(&md->deferred, bio);
709         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
710         queue_work(md->wq, &md->work);
711 }
712
713 /*
714  * Everyone (including functions in this file), should use this
715  * function to access the md->map field, and make sure they call
716  * dm_put_live_table() when finished.
717  */
718 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
719 {
720         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
721
722         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
723 }
724
725 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
726 {
727         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
728 }
729
730 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
731 {
732         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
733         synchronize_rcu_expedited();
734 }
735
736 /*
737  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
738  * The caller must not block between these two functions.
739  */
740 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
741 {
742         rcu_read_lock();
743         return rcu_dereference(md->map);
744 }
745
746 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
747 {
748         rcu_read_unlock();
749 }
750
751 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
752
753 /*
754  * Open a table device so we can use it as a map destination.
755  */
756 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
757                              struct mapped_device *md)
758 {
759         struct block_device *bdev;
760
761         int r;
762
763         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
764
765         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
766         if (IS_ERR(bdev))
767                 return PTR_ERR(bdev);
768
769         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
770         if (r) {
771                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
772                 return r;
773         }
774
775         td->dm_dev.bdev = bdev;
776         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
777         return 0;
778 }
779
780 /*
781  * Close a table device that we've been using.
782  */
783 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
784 {
785         if (!td->dm_dev.bdev)
786                 return;
787
788         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
789         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
790         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
791         td->dm_dev.bdev = NULL;
792         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
793 }
794
795 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
796                                               fmode_t mode)
797 {
798         struct table_device *td;
799
800         list_for_each_entry(td, l, list)
801                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
802                         return td;
803
804         return NULL;
805 }
806
807 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
808                         struct dm_dev **result)
809 {
810         int r;
811         struct table_device *td;
812
813         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
814         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
815         if (!td) {
816                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
817                 if (!td) {
818                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
819                         return -ENOMEM;
820                 }
821
822                 td->dm_dev.mode = mode;
823                 td->dm_dev.bdev = NULL;
824
825                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
826                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
827                         kfree(td);
828                         return r;
829                 }
830
831                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
832
833                 refcount_set(&td->count, 1);
834                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
835         } else {
836                 refcount_inc(&td->count);
837         }
838         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
839
840         *result = &td->dm_dev;
841         return 0;
842 }
843
844 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
845 {
846         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
847
848         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
849         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
850                 close_table_device(td, md);
851                 list_del(&td->list);
852                 kfree(td);
853         }
854         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
855 }
856
857 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
858 {
859         struct list_head *tmp, *next;
860
861         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
862                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
863
864                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
865                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
866                 kfree(td);
867         }
868 }
869
870 /*
871  * Get the geometry associated with a dm device
872  */
873 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
874 {
875         *geo = md->geometry;
876
877         return 0;
878 }
879
880 /*
881  * Set the geometry of a device.
882  */
883 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
884 {
885         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
886
887         if (geo->start > sz) {
888                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
889                 return -EINVAL;
890         }
891
892         md->geometry = *geo;
893
894         return 0;
895 }
896
897 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
898 {
899         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
900 }
901
902 /*
903  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
904  * cloned into, completing the original io if necc.
905  */
906 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
907 {
908         unsigned long flags;
909         blk_status_t io_error;
910         struct bio *bio;
911         struct mapped_device *md = io->md;
912
913         /* Push-back supersedes any I/O errors */
914         if (unlikely(error)) {
915                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
916                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
917                         io->status = error;
918                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
919         }
920
921         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
922                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
923                         /*
924                          * Target requested pushing back the I/O.
925                          */
926                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
927                         if (__noflush_suspending(md))
928                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
929                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
930                         else
931                                 /* noflush suspend was interrupted. */
932                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
933                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
934                 }
935
936                 io_error = io->status;
937                 bio = io->orig_bio;
938                 end_io_acct(io);
939                 free_io(md, io);
940
941                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
942                         return;
943
944                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
945                         /*
946                          * Preflush done for flush with data, reissue
947                          * without REQ_PREFLUSH.
948                          */
949                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
950                         queue_io(md, bio);
951                 } else {
952                         /* done with normal IO or empty flush */
953                         if (io_error)
954                                 bio->bi_status = io_error;
955                         bio_endio(bio);
956                 }
957         }
958 }
959
960 void disable_discard(struct mapped_device *md)
961 {
962         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
963
964         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
965         limits->max_discard_sectors = 0;
966         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
967 }
968
969 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
970 {
971         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
972
973         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
974         limits->max_write_same_sectors = 0;
975 }
976
977 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
978 {
979         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
980
981         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
982         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
983 }
984
985 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
986 {
987         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
988 }
989
990 static void clone_endio(struct bio *bio)
991 {
992         blk_status_t error = bio->bi_status;
993         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
994         struct dm_io *io = tio->io;
995         struct mapped_device *md = tio->io->md;
996         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
997         struct bio *orig_bio = io->orig_bio;
998         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
999
1000         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1001                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1002                     !q->limits.max_discard_sectors)
1003                         disable_discard(md);
1004                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
1005                          !q->limits.max_write_same_sectors)
1006                         disable_write_same(md);
1007                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1008                          !q->limits.max_write_zeroes_sectors)
1009                         disable_write_zeroes(md);
1010         }
1011
1012         /*
1013          * For zone-append bios get offset in zone of the written
1014          * sector and add that to the original bio sector pos.
1015          */
1016         if (bio_op(orig_bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
1017                 sector_t written_sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1018                 struct request_queue *q = orig_bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
1019                 u64 mask = (u64)blk_queue_zone_sectors(q) - 1;
1020
1021                 orig_bio->bi_iter.bi_sector += written_sector & mask;
1022         }
1023
1024         if (endio) {
1025                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1026                 switch (r) {
1027                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1028                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1029                         fallthrough;
1030                 case DM_ENDIO_DONE:
1031                         break;
1032                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1033                         /* The target will handle the io */
1034                         return;
1035                 default:
1036                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1037                         BUG();
1038                 }
1039         }
1040
1041         if (unlikely(swap_bios_limit(tio->ti, bio))) {
1042                 struct mapped_device *md = io->md;
1043                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1044         }
1045
1046         free_tio(tio);
1047         dec_pending(io, error);
1048 }
1049
1050 /*
1051  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1052  * target boundary.
1053  */
1054 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1055                                                   sector_t target_offset)
1056 {
1057         return ti->len - target_offset;
1058 }
1059
1060 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1061 {
1062         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1063         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1064         sector_t max_len;
1065
1066         /*
1067          * Does the target need to split IO even further?
1068          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1069          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1070          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1071          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1072          */
1073         if (ti->max_io_len) {
1074                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1075                                               target_offset, ti->max_io_len);
1076                 if (len > max_len)
1077                         len = max_len;
1078         }
1079
1080         return len;
1081 }
1082
1083 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1084 {
1085         if (len > UINT_MAX) {
1086                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1087                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1088                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1089                 return -EINVAL;
1090         }
1091
1092         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1093
1094         return 0;
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1097
1098 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1099                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1100         __acquires(md->io_barrier)
1101 {
1102         struct dm_table *map;
1103         struct dm_target *ti;
1104
1105         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1106         if (!map)
1107                 return NULL;
1108
1109         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1110         if (!ti)
1111                 return NULL;
1112
1113         return ti;
1114 }
1115
1116 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1117                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1118 {
1119         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1120         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1121         struct dm_target *ti;
1122         long len, ret = -EIO;
1123         int srcu_idx;
1124
1125         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1126
1127         if (!ti)
1128                 goto out;
1129         if (!ti->type->direct_access)
1130                 goto out;
1131         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1132         if (len < 1)
1133                 goto out;
1134         nr_pages = min(len, nr_pages);
1135         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1136
1137  out:
1138         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1139
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1144                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1145 {
1146         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1147         struct dm_table *map;
1148         bool ret = false;
1149         int srcu_idx;
1150
1151         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1152         if (!map)
1153                 goto out;
1154
1155         ret = dm_table_supports_dax(map, device_not_dax_capable, &blocksize);
1156
1157 out:
1158         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1159
1160         return ret;
1161 }
1162
1163 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1164                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1165 {
1166         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1167         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1168         struct dm_target *ti;
1169         long ret = 0;
1170         int srcu_idx;
1171
1172         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1173
1174         if (!ti)
1175                 goto out;
1176         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1177                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1178                 goto out;
1179         }
1180         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1181  out:
1182         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1183
1184         return ret;
1185 }
1186
1187 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1188                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1189 {
1190         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1191         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1192         struct dm_target *ti;
1193         long ret = 0;
1194         int srcu_idx;
1195
1196         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1197
1198         if (!ti)
1199                 goto out;
1200         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1201                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1202                 goto out;
1203         }
1204         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1205  out:
1206         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1207
1208         return ret;
1209 }
1210
1211 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1212                                   size_t nr_pages)
1213 {
1214         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1215         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1216         struct dm_target *ti;
1217         int ret = -EIO;
1218         int srcu_idx;
1219
1220         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1221
1222         if (!ti)
1223                 goto out;
1224         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1225                 /*
1226                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1227                  *  here, something is wrong.
1228                  */
1229                 goto out;
1230         }
1231         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1232  out:
1233         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1234
1235         return ret;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1240  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_RESET,
1241  * REQ_OP_ZONE_OPEN, REQ_OP_ZONE_CLOSE and REQ_OP_ZONE_FINISH.
1242  *
1243  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1244  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1245  * sent in a next bio.
1246  *
1247  * A diagram that explains the arithmetics:
1248  * +--------------------+---------------+-------+
1249  * |         1          |       2       |   3   |
1250  * +--------------------+---------------+-------+
1251  *
1252  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1253  *                      <------- bi_size ------->
1254  *                      <-- n_sectors -->
1255  *
1256  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1257  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1258  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1259  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1260  *       to make it empty)
1261  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1262  *
1263  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1264  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1265  * copies of the bio.
1266  */
1267 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1268 {
1269         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1270         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1271         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1272         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1273         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1274         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1275         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1276 }
1277 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1278
1279 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1280 {
1281         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1282         while (latch < md->swap_bios) {
1283                 cond_resched();
1284                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1285                 md->swap_bios--;
1286         }
1287         while (latch > md->swap_bios) {
1288                 cond_resched();
1289                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1290                 md->swap_bios++;
1291         }
1292         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1293 }
1294
1295 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1296 {
1297         int r;
1298         sector_t sector;
1299         struct bio *clone = &tio->clone;
1300         struct dm_io *io = tio->io;
1301         struct dm_target *ti = tio->ti;
1302         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1303
1304         clone->bi_end_io = clone_endio;
1305
1306         /*
1307          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1308          * anything, the target has assumed ownership of
1309          * this io.
1310          */
1311         atomic_inc(&io->io_count);
1312         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1313
1314         if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1315                 struct mapped_device *md = io->md;
1316                 int latch = get_swap_bios();
1317                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1318                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1319                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1320         }
1321
1322         r = ti->type->map(ti, clone);
1323         switch (r) {
1324         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1325                 break;
1326         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1327                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1328                 trace_block_bio_remap(clone, bio_dev(io->orig_bio), sector);
1329                 ret = submit_bio_noacct(clone);
1330                 break;
1331         case DM_MAPIO_KILL:
1332                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1333                         struct mapped_device *md = io->md;
1334                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1335                 }
1336                 free_tio(tio);
1337                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1338                 break;
1339         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1340                 if (unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1341                         struct mapped_device *md = io->md;
1342                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1343                 }
1344                 free_tio(tio);
1345                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1346                 break;
1347         default:
1348                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1349                 BUG();
1350         }
1351
1352         return ret;
1353 }
1354
1355 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1356 {
1357         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1358         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1363  */
1364 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1365                      sector_t sector, unsigned len)
1366 {
1367         struct bio *clone = &tio->clone;
1368         int r;
1369
1370         __bio_clone_fast(clone, bio);
1371
1372         r = bio_crypt_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1373         if (r < 0)
1374                 return r;
1375
1376         if (bio_integrity(bio)) {
1377                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1378                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1379                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1380                                 dm_device_name(tio->io->md),
1381                                 tio->ti->type->name);
1382                         return -EIO;
1383                 }
1384
1385                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1386                 if (r < 0)
1387                         return r;
1388         }
1389
1390         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1391         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1392
1393         if (bio_integrity(bio))
1394                 bio_integrity_trim(clone);
1395
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1400                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1401 {
1402         struct dm_target_io *tio;
1403         int try;
1404
1405         if (!num_bios)
1406                 return;
1407
1408         if (num_bios == 1) {
1409                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1410                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1411                 return;
1412         }
1413
1414         for (try = 0; try < 2; try++) {
1415                 int bio_nr;
1416                 struct bio *bio;
1417
1418                 if (try)
1419                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1420                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1421                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1422                         if (!tio)
1423                                 break;
1424
1425                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1426                 }
1427                 if (try)
1428                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1429                 if (bio_nr == num_bios)
1430                         return;
1431
1432                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1433                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1434                         free_tio(tio);
1435                 }
1436         }
1437 }
1438
1439 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1440                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1441 {
1442         struct bio *clone = &tio->clone;
1443
1444         tio->len_ptr = len;
1445
1446         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1447         if (len)
1448                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1449
1450         return __map_bio(tio);
1451 }
1452
1453 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1454                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1455 {
1456         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1457         struct bio *bio;
1458         struct dm_target_io *tio;
1459
1460         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1461
1462         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1463                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1464                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1465         }
1466 }
1467
1468 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1469 {
1470         unsigned target_nr = 0;
1471         struct dm_target *ti;
1472         struct bio flush_bio;
1473
1474         /*
1475          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1476          * need to reference it after submit. It's just used as
1477          * the basis for the clone(s).
1478          */
1479         bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1480         flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1481         bio_set_dev(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0);
1482
1483         ci->bio = &flush_bio;
1484         ci->sector_count = 0;
1485
1486         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1487         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1488                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1489
1490         bio_uninit(ci->bio);
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1495                                     sector_t sector, unsigned *len)
1496 {
1497         struct bio *bio = ci->bio;
1498         struct dm_target_io *tio;
1499         int r;
1500
1501         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1502         tio->len_ptr = len;
1503         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1504         if (r < 0) {
1505                 free_tio(tio);
1506                 return r;
1507         }
1508         (void) __map_bio(tio);
1509
1510         return 0;
1511 }
1512
1513 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1514                                        unsigned num_bios)
1515 {
1516         unsigned len;
1517
1518         /*
1519          * Even though the device advertised support for this type of
1520          * request, that does not mean every target supports it, and
1521          * reconfiguration might also have changed that since the
1522          * check was performed.
1523          */
1524         if (!num_bios)
1525                 return -EOPNOTSUPP;
1526
1527         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1528                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1529
1530         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1531
1532         ci->sector += len;
1533         ci->sector_count -= len;
1534
1535         return 0;
1536 }
1537
1538 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1539 {
1540         bool r = false;
1541
1542         switch (bio_op(bio)) {
1543         case REQ_OP_DISCARD:
1544         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1545         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1546         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1547                 r = true;
1548                 break;
1549         }
1550
1551         return r;
1552 }
1553
1554 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1555                                   int *result)
1556 {
1557         struct bio *bio = ci->bio;
1558         unsigned num_bios = 0;
1559
1560         switch (bio_op(bio)) {
1561         case REQ_OP_DISCARD:
1562                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1563                 break;
1564         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1565                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1566                 break;
1567         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1568                 num_bios = ti->num_write_same_bios;
1569                 break;
1570         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1571                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1572                 break;
1573         default:
1574                 return false;
1575         }
1576
1577         *result = __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1578         return true;
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1583  */
1584 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1585 {
1586         struct dm_target *ti;
1587         unsigned len;
1588         int r;
1589
1590         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1591         if (!ti)
1592                 return -EIO;
1593
1594         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1595                 return r;
1596
1597         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1598
1599         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1600         if (r < 0)
1601                 return r;
1602
1603         ci->sector += len;
1604         ci->sector_count -= len;
1605
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1610                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1611 {
1612         ci->map = map;
1613         ci->io = alloc_io(md, bio);
1614         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1615 }
1616
1617 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1618         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1619
1620 /*
1621  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1622  */
1623 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1624                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1625 {
1626         struct clone_info ci;
1627         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1628         int error = 0;
1629
1630         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1631
1632         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1633                 error = __send_empty_flush(&ci);
1634                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1635         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1636                 ci.bio = bio;
1637                 ci.sector_count = 0;
1638                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1639         } else {
1640                 ci.bio = bio;
1641                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1642                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1643                 if (ci.sector_count && !error) {
1644                         /*
1645                          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct()
1646                          * so that it gets handled *after* bios already submitted
1647                          * have been completely processed.
1648                          * We take a clone of the original to store in
1649                          * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1650                          * for dec_pending to use for completion handling.
1651                          */
1652                         struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1653                                                   GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1654                         ci.io->orig_bio = b;
1655
1656                         /*
1657                          * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1658                          * reentry there will be redundant IO accounting.
1659                          * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1660                          * significant refactoring of DM core's bio splitting
1661                          * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1662                          */
1663                         part_stat_lock();
1664                         __dm_part_stat_sub(dm_disk(md)->part0,
1665                                            sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1666                         part_stat_unlock();
1667
1668                         bio_chain(b, bio);
1669                         trace_block_split(b, bio->bi_iter.bi_sector);
1670                         ret = submit_bio_noacct(bio);
1671                 }
1672         }
1673
1674         /* drop the extra reference count */
1675         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 static blk_qc_t dm_submit_bio(struct bio *bio)
1680 {
1681         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1682         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1683         int srcu_idx;
1684         struct dm_table *map;
1685
1686         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1687         if (unlikely(!map)) {
1688                 DMERR_LIMIT("%s: mapping table unavailable, erroring io",
1689                             dm_device_name(md));
1690                 bio_io_error(bio);
1691                 goto out;
1692         }
1693
1694         /* If suspended, queue this IO for later */
1695         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1696                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1697                         bio_wouldblock_error(bio);
1698                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1699                         bio_io_error(bio);
1700                 else
1701                         queue_io(md, bio);
1702                 goto out;
1703         }
1704
1705         /*
1706          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1707          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1708          */
1709         if (is_abnormal_io(bio))
1710                 blk_queue_split(&bio);
1711
1712         ret = __split_and_process_bio(md, map, bio);
1713 out:
1714         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1715         return ret;
1716 }
1717
1718 /*-----------------------------------------------------------------
1719  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1720  *---------------------------------------------------------------*/
1721 static void free_minor(int minor)
1722 {
1723         spin_lock(&_minor_lock);
1724         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1725         spin_unlock(&_minor_lock);
1726 }
1727
1728 /*
1729  * See if the device with a specific minor # is free.
1730  */
1731 static int specific_minor(int minor)
1732 {
1733         int r;
1734
1735         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1736                 return -EINVAL;
1737
1738         idr_preload(GFP_KERNEL);
1739         spin_lock(&_minor_lock);
1740
1741         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1742
1743         spin_unlock(&_minor_lock);
1744         idr_preload_end();
1745         if (r < 0)
1746                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1747         return 0;
1748 }
1749
1750 static int next_free_minor(int *minor)
1751 {
1752         int r;
1753
1754         idr_preload(GFP_KERNEL);
1755         spin_lock(&_minor_lock);
1756
1757         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1758
1759         spin_unlock(&_minor_lock);
1760         idr_preload_end();
1761         if (r < 0)
1762                 return r;
1763         *minor = r;
1764         return 0;
1765 }
1766
1767 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1768 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1769 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1770
1771 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1772
1773 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1774 static void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1775 {
1776         dm_destroy_keyslot_manager(q->ksm);
1777 }
1778
1779 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1780
1781 static inline void dm_queue_destroy_keyslot_manager(struct request_queue *q)
1782 {
1783 }
1784 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1785
1786 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1787 {
1788         if (md->wq)
1789                 destroy_workqueue(md->wq);
1790         bioset_exit(&md->bs);
1791         bioset_exit(&md->io_bs);
1792
1793         if (md->dax_dev) {
1794                 kill_dax(md->dax_dev);
1795                 put_dax(md->dax_dev);
1796                 md->dax_dev = NULL;
1797         }
1798
1799         if (md->disk) {
1800                 spin_lock(&_minor_lock);
1801                 md->disk->private_data = NULL;
1802                 spin_unlock(&_minor_lock);
1803                 del_gendisk(md->disk);
1804         }
1805
1806         if (md->queue)
1807                 dm_queue_destroy_keyslot_manager(md->queue);
1808
1809         if (md->disk)
1810                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1811
1812         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1813
1814         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1815         mutex_destroy(&md->type_lock);
1816         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1817         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1818
1819         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1820 }
1821
1822 /*
1823  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1824  */
1825 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1826 {
1827         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1828         struct mapped_device *md;
1829         void *old_md;
1830
1831         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1832         if (!md) {
1833                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1834                 return NULL;
1835         }
1836
1837         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1838                 goto bad_module_get;
1839
1840         /* get a minor number for the dev */
1841         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1842                 r = next_free_minor(&minor);
1843         else
1844                 r = specific_minor(minor);
1845         if (r < 0)
1846                 goto bad_minor;
1847
1848         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1849         if (r < 0)
1850                 goto bad_io_barrier;
1851
1852         md->numa_node_id = numa_node_id;
1853         md->init_tio_pdu = false;
1854         md->type = DM_TYPE_NONE;
1855         mutex_init(&md->suspend_lock);
1856         mutex_init(&md->type_lock);
1857         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1858         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1859         atomic_set(&md->holders, 1);
1860         atomic_set(&md->open_count, 0);
1861         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1862         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1863         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1864         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1865         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1866
1867         /*
1868          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1869          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1870          * override accordingly.
1871          */
1872         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1873         if (!md->disk)
1874                 goto bad;
1875         md->queue = md->disk->queue;
1876
1877         init_waitqueue_head(&md->wait);
1878         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1879         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1880         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1881
1882         md->swap_bios = get_swap_bios();
1883         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1884         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1885
1886         md->disk->major = _major;
1887         md->disk->first_minor = minor;
1888         md->disk->minors = 1;
1889         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1890         md->disk->queue = md->queue;
1891         md->disk->private_data = md;
1892         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1893
1894         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1895                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1896                                         &dm_dax_ops, 0);
1897                 if (IS_ERR(md->dax_dev))
1898                         goto bad;
1899         }
1900
1901         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1902         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1903
1904         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1905         if (!md->wq)
1906                 goto bad;
1907
1908         dm_stats_init(&md->stats);
1909
1910         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1911         spin_lock(&_minor_lock);
1912         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1913         spin_unlock(&_minor_lock);
1914
1915         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1916
1917         return md;
1918
1919 bad:
1920         cleanup_mapped_device(md);
1921 bad_io_barrier:
1922         free_minor(minor);
1923 bad_minor:
1924         module_put(THIS_MODULE);
1925 bad_module_get:
1926         kvfree(md);
1927         return NULL;
1928 }
1929
1930 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1931
1932 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1933 {
1934         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1935
1936         unlock_fs(md);
1937
1938         cleanup_mapped_device(md);
1939
1940         free_table_devices(&md->table_devices);
1941         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1942         free_minor(minor);
1943
1944         module_put(THIS_MODULE);
1945         kvfree(md);
1946 }
1947
1948 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1949 {
1950         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1951         int ret = 0;
1952
1953         if (dm_table_bio_based(t)) {
1954                 /*
1955                  * The md may already have mempools that need changing.
1956                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1957                  * because a different table was loaded.
1958                  */
1959                 bioset_exit(&md->bs);
1960                 bioset_exit(&md->io_bs);
1961
1962         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1963                 /*
1964                  * There's no need to reload with request-based dm
1965                  * because the size of front_pad doesn't change.
1966                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1967                  * prep-ed requests in the queue may refer
1968                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1969                  * through the queue to unprep.
1970                  */
1971                 goto out;
1972         }
1973
1974         BUG_ON(!p ||
1975                bioset_initialized(&md->bs) ||
1976                bioset_initialized(&md->io_bs));
1977
1978         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1979         if (ret)
1980                 goto out;
1981         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1982         if (ret)
1983                 bioset_exit(&md->bs);
1984 out:
1985         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1986         dm_table_free_md_mempools(t);
1987         return ret;
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Bind a table to the device.
1992  */
1993 static void event_callback(void *context)
1994 {
1995         unsigned long flags;
1996         LIST_HEAD(uevents);
1997         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1998
1999         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2000         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2001         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2002
2003         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2004
2005         atomic_inc(&md->event_nr);
2006         wake_up(&md->eventq);
2007         dm_issue_global_event();
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Returns old map, which caller must destroy.
2012  */
2013 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2014                                struct queue_limits *limits)
2015 {
2016         struct dm_table *old_map;
2017         struct request_queue *q = md->queue;
2018         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2019         sector_t size;
2020         int ret;
2021
2022         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2023
2024         size = dm_table_get_size(t);
2025
2026         /*
2027          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2028          */
2029         if (size != dm_get_size(md))
2030                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2031
2032         if (!get_capacity(md->disk))
2033                 set_capacity(md->disk, size);
2034         else
2035                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2036
2037         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2038
2039         /*
2040          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2041          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2042          * I/O mapping before resume.
2043          * This must be done before setting the queue restrictions,
2044          * because request-based dm may be run just after the setting.
2045          */
2046         if (request_based)
2047                 dm_stop_queue(q);
2048
2049         if (request_based) {
2050                 /*
2051                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2052                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2053                  */
2054                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2055         }
2056
2057         ret = __bind_mempools(md, t);
2058         if (ret) {
2059                 old_map = ERR_PTR(ret);
2060                 goto out;
2061         }
2062
2063         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2064         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2065         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2066
2067         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2068         if (old_map)
2069                 dm_sync_table(md);
2070
2071 out:
2072         return old_map;
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Returns unbound table for the caller to free.
2077  */
2078 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2079 {
2080         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2081
2082         if (!map)
2083                 return NULL;
2084
2085         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2086         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2087         dm_sync_table(md);
2088
2089         return map;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Constructor for a new device.
2094  */
2095 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2096 {
2097         int r;
2098         struct mapped_device *md;
2099
2100         md = alloc_dev(minor);
2101         if (!md)
2102                 return -ENXIO;
2103
2104         r = dm_sysfs_init(md);
2105         if (r) {
2106                 free_dev(md);
2107                 return r;
2108         }
2109
2110         *result = md;
2111         return 0;
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Functions to manage md->type.
2116  * All are required to hold md->type_lock.
2117  */
2118 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2119 {
2120         mutex_lock(&md->type_lock);
2121 }
2122
2123 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2124 {
2125         mutex_unlock(&md->type_lock);
2126 }
2127
2128 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2129 {
2130         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2131         md->type = type;
2132 }
2133
2134 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2135 {
2136         return md->type;
2137 }
2138
2139 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2140 {
2141         return md->immutable_target_type;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2146  * count on 'md'.
2147  */
2148 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2149 {
2150         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2151         return &md->queue->limits;
2152 }
2153 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2154
2155 /*
2156  * Setup the DM device's queue based on md's type
2157  */
2158 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2159 {
2160         int r;
2161         struct queue_limits limits;
2162         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2163
2164         switch (type) {
2165         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2166                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2167                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2168                 if (r) {
2169                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2170                         return r;
2171                 }
2172                 break;
2173         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2174         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2175                 break;
2176         case DM_TYPE_NONE:
2177                 WARN_ON_ONCE(true);
2178                 break;
2179         }
2180
2181         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2182         if (r) {
2183                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2184                 return r;
2185         }
2186         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2187         blk_register_queue(md->disk);
2188
2189         return 0;
2190 }
2191
2192 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2193 {
2194         struct mapped_device *md;
2195         unsigned minor = MINOR(dev);
2196
2197         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2198                 return NULL;
2199
2200         spin_lock(&_minor_lock);
2201
2202         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2203         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2204             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2205                 md = NULL;
2206                 goto out;
2207         }
2208         dm_get(md);
2209 out:
2210         spin_unlock(&_minor_lock);
2211
2212         return md;
2213 }
2214 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2215
2216 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2217 {
2218         return md->interface_ptr;
2219 }
2220
2221 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2222 {
2223         md->interface_ptr = ptr;
2224 }
2225
2226 void dm_get(struct mapped_device *md)
2227 {
2228         atomic_inc(&md->holders);
2229         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2230 }
2231
2232 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2233 {
2234         spin_lock(&_minor_lock);
2235         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2236                 spin_unlock(&_minor_lock);
2237                 return -EBUSY;
2238         }
2239         dm_get(md);
2240         spin_unlock(&_minor_lock);
2241         return 0;
2242 }
2243 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2244
2245 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2246 {
2247         return md->name;
2248 }
2249 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2250
2251 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2252 {
2253         struct dm_table *map;
2254         int srcu_idx;
2255
2256         might_sleep();
2257
2258         spin_lock(&_minor_lock);
2259         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2260         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2261         spin_unlock(&_minor_lock);
2262
2263         blk_set_queue_dying(md->queue);
2264
2265         /*
2266          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2267          * do not race with internal suspend.
2268          */
2269         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2270         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2271         if (!dm_suspended_md(md)) {
2272                 dm_table_presuspend_targets(map);
2273                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2274                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2275                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2276         }
2277         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2278         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2279         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2280
2281         /*
2282          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2283          * for example.  Wait for all references to disappear.
2284          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2285          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2286          */
2287         if (wait)
2288                 while (atomic_read(&md->holders))
2289                         msleep(1);
2290         else if (atomic_read(&md->holders))
2291                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2292                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2293
2294         dm_sysfs_exit(md);
2295         dm_table_destroy(__unbind(md));
2296         free_dev(md);
2297 }
2298
2299 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2300 {
2301         __dm_destroy(md, true);
2302 }
2303
2304 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2305 {
2306         __dm_destroy(md, false);
2307 }
2308
2309 void dm_put(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         atomic_dec(&md->holders);
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2314
2315 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2316 {
2317         int cpu;
2318         struct block_device *part = dm_disk(md)->part0;
2319         long sum = 0;
2320
2321         for_each_possible_cpu(cpu) {
2322                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
2323                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
2324         }
2325
2326         return sum != 0;
2327 }
2328
2329 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2330 {
2331         int r = 0;
2332         DEFINE_WAIT(wait);
2333
2334         while (true) {
2335                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2336
2337                 if (!md_in_flight_bios(md))
2338                         break;
2339
2340                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2341                         r = -EINTR;
2342                         break;
2343                 }
2344
2345                 io_schedule();
2346         }
2347         finish_wait(&md->wait, &wait);
2348
2349         return r;
2350 }
2351
2352 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2353 {
2354         int r = 0;
2355
2356         if (!queue_is_mq(md->queue))
2357                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2358
2359         while (true) {
2360                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2361                         break;
2362
2363                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2364                         r = -EINTR;
2365                         break;
2366                 }
2367
2368                 msleep(5);
2369         }
2370
2371         return r;
2372 }
2373
2374 /*
2375  * Process the deferred bios
2376  */
2377 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2378 {
2379         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2380         struct bio *bio;
2381
2382         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2383                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2384                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2385                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2386
2387                 if (!bio)
2388                         break;
2389
2390                 submit_bio_noacct(bio);
2391         }
2392 }
2393
2394 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2395 {
2396         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2397         smp_mb__after_atomic();
2398         queue_work(md->wq, &md->work);
2399 }
2400
2401 /*
2402  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2403  */
2404 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2405 {
2406         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2407         struct queue_limits limits;
2408         int r;
2409
2410         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2411
2412         /* device must be suspended */
2413         if (!dm_suspended_md(md))
2414                 goto out;
2415
2416         /*
2417          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2418          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2419          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2420          * reappear.
2421          */
2422         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2423                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2424                 if (live_map)
2425                         limits = md->queue->limits;
2426                 dm_put_live_table_fast(md);
2427         }
2428
2429         if (!live_map) {
2430                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2431                 if (r) {
2432                         map = ERR_PTR(r);
2433                         goto out;
2434                 }
2435         }
2436
2437         map = __bind(md, table, &limits);
2438         dm_issue_global_event();
2439
2440 out:
2441         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2442         return map;
2443 }
2444
2445 /*
2446  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2447  * device.
2448  */
2449 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2450 {
2451         int r;
2452
2453         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2454
2455         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2456         if (!r)
2457                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2458         return r;
2459 }
2460
2461 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2464                 return;
2465         thaw_bdev(md->disk->part0);
2466         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2467 }
2468
2469 /*
2470  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2471  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2472  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2473  *
2474  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2475  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2476  * are being added to md->deferred list.
2477  */
2478 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2479                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2480                         int dmf_suspended_flag)
2481 {
2482         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2483         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2484         int r;
2485
2486         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2487
2488         /*
2489          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2490          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2491          */
2492         if (noflush)
2493                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2494         else
2495                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2496
2497         /*
2498          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2499          * provide the .presuspend_undo hook.
2500          */
2501         dm_table_presuspend_targets(map);
2502
2503         /*
2504          * Flush I/O to the device.
2505          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2506          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2507          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2508          */
2509         if (!noflush && do_lockfs) {
2510                 r = lock_fs(md);
2511                 if (r) {
2512                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2513                         return r;
2514                 }
2515         }
2516
2517         /*
2518          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2519          * to target drivers i.e. no one may be executing
2520          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2521          *
2522          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2523          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2524          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2525          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2526          * flush_workqueue(md->wq).
2527          */
2528         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2529         if (map)
2530                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2531
2532         /*
2533          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2534          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2535          */
2536         if (dm_request_based(md))
2537                 dm_stop_queue(md->queue);
2538
2539         flush_workqueue(md->wq);
2540
2541         /*
2542          * At this point no more requests are entering target request routines.
2543          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2544          * to finish.
2545          */
2546         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2547         if (!r)
2548                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2549
2550         if (noflush)
2551                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2552         if (map)
2553                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2554
2555         /* were we interrupted ? */
2556         if (r < 0) {
2557                 dm_queue_flush(md);
2558
2559                 if (dm_request_based(md))
2560                         dm_start_queue(md->queue);
2561
2562                 unlock_fs(md);
2563                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2564                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2565         }
2566
2567         return r;
2568 }
2569
2570 /*
2571  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2572  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2573  * the background.  Before the table can be swapped with
2574  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2575  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2576  */
2577 /*
2578  * Suspend mechanism in request-based dm.
2579  *
2580  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2581  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2582  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2583  *
2584  * To abort suspend, start the request_queue.
2585  */
2586 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2587 {
2588         struct dm_table *map = NULL;
2589         int r = 0;
2590
2591 retry:
2592         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2593
2594         if (dm_suspended_md(md)) {
2595                 r = -EINVAL;
2596                 goto out_unlock;
2597         }
2598
2599         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2600                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2601                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2602                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2603                 if (r)
2604                         return r;
2605                 goto retry;
2606         }
2607
2608         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2609
2610         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2611         if (r)
2612                 goto out_unlock;
2613
2614         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2615         dm_table_postsuspend_targets(map);
2616         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2617
2618 out_unlock:
2619         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2620         return r;
2621 }
2622
2623 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2624 {
2625         if (map) {
2626                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2627                 if (r)
2628                         return r;
2629         }
2630
2631         dm_queue_flush(md);
2632
2633         /*
2634          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2635          * so that mapping of targets can work correctly.
2636          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2637          */
2638         if (dm_request_based(md))
2639                 dm_start_queue(md->queue);
2640
2641         unlock_fs(md);
2642
2643         return 0;
2644 }
2645
2646 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2647 {
2648         int r;
2649         struct dm_table *map = NULL;
2650
2651 retry:
2652         r = -EINVAL;
2653         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2654
2655         if (!dm_suspended_md(md))
2656                 goto out;
2657
2658         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2659                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2660                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2661                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2662                 if (r)
2663                         return r;
2664                 goto retry;
2665         }
2666
2667         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2668         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2669                 goto out;
2670
2671         r = __dm_resume(md, map);
2672         if (r)
2673                 goto out;
2674
2675         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2676 out:
2677         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2678
2679         return r;
2680 }
2681
2682 /*
2683  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2684  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2685  * It may be used only from the kernel.
2686  */
2687
2688 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2689 {
2690         struct dm_table *map = NULL;
2691
2692         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2693
2694         if (md->internal_suspend_count++)
2695                 return; /* nested internal suspend */
2696
2697         if (dm_suspended_md(md)) {
2698                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2699                 return; /* nest suspend */
2700         }
2701
2702         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2703
2704         /*
2705          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2706          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2707          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2708          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2709          */
2710         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2711                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2712
2713         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2714         dm_table_postsuspend_targets(map);
2715         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2716 }
2717
2718 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2719 {
2720         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2721
2722         if (--md->internal_suspend_count)
2723                 return; /* resume from nested internal suspend */
2724
2725         if (dm_suspended_md(md))
2726                 goto done; /* resume from nested suspend */
2727
2728         /*
2729          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2730          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2731          */
2732         (void) __dm_resume(md, NULL);
2733
2734 done:
2735         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2736         smp_mb__after_atomic();
2737         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2738 }
2739
2740 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2741 {
2742         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2743         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2744         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2747
2748 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2749 {
2750         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2751         __dm_internal_resume(md);
2752         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2753 }
2754 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2755
2756 /*
2757  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2758  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2759  */
2760
2761 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2762 {
2763         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2764         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2765                 return;
2766
2767         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2768         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2769         flush_workqueue(md->wq);
2770         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2771 }
2772 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2773
2774 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2775 {
2776         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2777                 goto done;
2778
2779         dm_queue_flush(md);
2780
2781 done:
2782         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2783 }
2784 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2785
2786 /*-----------------------------------------------------------------
2787  * Event notification.
2788  *---------------------------------------------------------------*/
2789 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2790                        unsigned cookie)
2791 {
2792         int r;
2793         unsigned noio_flag;
2794         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2795         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2796
2797         noio_flag = memalloc_noio_save();
2798
2799         if (!cookie)
2800                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2801         else {
2802                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2803                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2804                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2805                                        action, envp);
2806         }
2807
2808         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2809
2810         return r;
2811 }
2812
2813 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2814 {
2815         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2816 }
2817
2818 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2819 {
2820         return atomic_read(&md->event_nr);
2821 }
2822
2823 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2824 {
2825         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2826                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2827 }
2828
2829 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2830 {
2831         unsigned long flags;
2832
2833         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2834         list_add(elist, &md->uevent_list);
2835         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2836 }
2837
2838 /*
2839  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2840  * count on 'md'.
2841  */
2842 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2843 {
2844         return md->disk;
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2847
2848 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2849 {
2850         return &md->kobj_holder.kobj;
2851 }
2852
2853 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2854 {
2855         struct mapped_device *md;
2856
2857         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2858
2859         spin_lock(&_minor_lock);
2860         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2861                 md = NULL;
2862                 goto out;
2863         }
2864         dm_get(md);
2865 out:
2866         spin_unlock(&_minor_lock);
2867
2868         return md;
2869 }
2870
2871 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2872 {
2873         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2874 }
2875
2876 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2877 {
2878         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2879 }
2880
2881 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2882 {
2883         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2884 }
2885
2886 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2887 {
2888         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2889 }
2890
2891 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2892 {
2893         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2894 }
2895 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2896
2897 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2898 {
2899         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2900 }
2901 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2902
2903 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2904 {
2905         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2906 }
2907 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2908
2909 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2910                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2911                                             unsigned min_pool_size)
2912 {
2913         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2914         unsigned int pool_size = 0;
2915         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2916         int ret;
2917
2918         if (!pools)
2919                 return NULL;
2920
2921         switch (type) {
2922         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2923         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2924                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2925                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2926                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2927                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2928                 if (ret)
2929                         goto out;
2930                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2931                         goto out;
2932                 break;
2933         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2934                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2935                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2936                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2937                 break;
2938         default:
2939                 BUG();
2940         }
2941
2942         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2943         if (ret)
2944                 goto out;
2945
2946         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2947                 goto out;
2948
2949         return pools;
2950
2951 out:
2952         dm_free_md_mempools(pools);
2953
2954         return NULL;
2955 }
2956
2957 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2958 {
2959         if (!pools)
2960                 return;
2961
2962         bioset_exit(&pools->bs);
2963         bioset_exit(&pools->io_bs);
2964
2965         kfree(pools);
2966 }
2967
2968 struct dm_pr {
2969         u64     old_key;
2970         u64     new_key;
2971         u32     flags;
2972         bool    fail_early;
2973 };
2974
2975 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2976                       void *data)
2977 {
2978         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2979         struct dm_table *table;
2980         struct dm_target *ti;
2981         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2982
2983         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2984         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2985                 goto out;
2986
2987         /* We only support devices that have a single target */
2988         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2989                 goto out;
2990         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2991
2992         ret = -EINVAL;
2993         if (!ti->type->iterate_devices)
2994                 goto out;
2995
2996         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2997 out:
2998         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2999         return ret;
3000 }
3001
3002 /*
3003  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3004  */
3005 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3006                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3007 {
3008         struct dm_pr *pr = data;
3009         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3010
3011         if (!ops || !ops->pr_register)
3012                 return -EOPNOTSUPP;
3013         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3014 }
3015
3016 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3017                           u32 flags)
3018 {
3019         struct dm_pr pr = {
3020                 .old_key        = old_key,
3021                 .new_key        = new_key,
3022                 .flags          = flags,
3023                 .fail_early     = true,
3024         };
3025         int ret;
3026
3027         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3028         if (ret && new_key) {
3029                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3030                 pr.old_key = new_key;
3031                 pr.new_key = 0;
3032                 pr.flags = 0;
3033                 pr.fail_early = false;
3034                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3035         }
3036
3037         return ret;
3038 }
3039
3040 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3041                          u32 flags)
3042 {
3043         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3044         const struct pr_ops *ops;
3045         int r, srcu_idx;
3046
3047         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3048         if (r < 0)
3049                 goto out;
3050
3051         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3052         if (ops && ops->pr_reserve)
3053                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3054         else
3055                 r = -EOPNOTSUPP;
3056 out:
3057         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3058         return r;
3059 }
3060
3061 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3062 {
3063         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3064         const struct pr_ops *ops;
3065         int r, srcu_idx;
3066
3067         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3068         if (r < 0)
3069                 goto out;
3070
3071         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3072         if (ops && ops->pr_release)
3073                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3074         else
3075                 r = -EOPNOTSUPP;
3076 out:
3077         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3078         return r;
3079 }
3080
3081 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3082                          enum pr_type type, bool abort)
3083 {
3084         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3085         const struct pr_ops *ops;
3086         int r, srcu_idx;
3087
3088         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3089         if (r < 0)
3090                 goto out;
3091
3092         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3093         if (ops && ops->pr_preempt)
3094                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3095         else
3096                 r = -EOPNOTSUPP;
3097 out:
3098         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3099         return r;
3100 }
3101
3102 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3103 {
3104         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3105         const struct pr_ops *ops;
3106         int r, srcu_idx;
3107
3108         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3109         if (r < 0)
3110                 goto out;
3111
3112         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3113         if (ops && ops->pr_clear)
3114                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3115         else
3116                 r = -EOPNOTSUPP;
3117 out:
3118         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3119         return r;
3120 }
3121
3122 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3123         .pr_register    = dm_pr_register,
3124         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3125         .pr_release     = dm_pr_release,
3126         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3127         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3128 };
3129
3130 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3131         .submit_bio = dm_submit_bio,
3132         .open = dm_blk_open,
3133         .release = dm_blk_close,
3134         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3135         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3136         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3137         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3138         .owner = THIS_MODULE
3139 };
3140
3141 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3142         .open = dm_blk_open,
3143         .release = dm_blk_close,
3144         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3145         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3146         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3147         .owner = THIS_MODULE
3148 };
3149
3150 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3151         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3152         .dax_supported = dm_dax_supported,
3153         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3154         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3155         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3156 };
3157
3158 /*
3159  * module hooks
3160  */
3161 module_init(dm_init);
3162 module_exit(dm_exit);
3163
3164 module_param(major, uint, 0);
3165 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3166
3167 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3168 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3169
3170 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3171 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3172
3173 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3174 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3175
3176 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3177 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3178 MODULE_LICENSE("GPL");