6db395c3d28be8e0b5e0fd6041c5c29030d80105
[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
32 #define DM_MSG_PREFIX "core"
33
34 /*
35  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
36  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
37  */
38 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
39 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
40
41 static const char *_name = DM_NAME;
42
43 static unsigned int major = 0;
44 static unsigned int _major = 0;
45
46 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
47
48 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
49
50 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
51
52 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
53
54 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
55
56 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
57 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
58
59 void dm_issue_global_event(void)
60 {
61         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
62         wake_up(&dm_global_eventq);
63 }
64
65 /*
66  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
67  */
68 struct clone_info {
69         struct dm_table *map;
70         struct bio *bio;
71         struct dm_io *io;
72         sector_t sector;
73         unsigned sector_count;
74 };
75
76 /*
77  * One of these is allocated per clone bio.
78  */
79 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
80 struct dm_target_io {
81         unsigned magic;
82         struct dm_io *io;
83         struct dm_target *ti;
84         unsigned target_bio_nr;
85         unsigned *len_ptr;
86         bool inside_dm_io;
87         struct bio clone;
88 };
89
90 /*
91  * One of these is allocated per original bio.
92  * It contains the first clone used for that original.
93  */
94 #define DM_IO_MAGIC 5191977
95 struct dm_io {
96         unsigned magic;
97         struct mapped_device *md;
98         blk_status_t status;
99         atomic_t io_count;
100         struct bio *orig_bio;
101         unsigned long start_time;
102         spinlock_t endio_lock;
103         struct dm_stats_aux stats_aux;
104         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
105         struct dm_target_io tio;
106 };
107
108 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
111         if (!tio->inside_dm_io)
112                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
113         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
114 }
115 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
116
117 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
118 {
119         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
120         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
121                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
122         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
123         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
124 }
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
126
127 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
128 {
129         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
132
133 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
134
135 /*
136  * Bits for the md->flags field.
137  */
138 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
139 #define DMF_SUSPENDED 1
140 #define DMF_FROZEN 2
141 #define DMF_FREEING 3
142 #define DMF_DELETING 4
143 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
144 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
145 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
146 #define DMF_POST_SUSPENDING 8
147
148 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
149 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
150
151 /*
152  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
153  */
154 struct dm_md_mempools {
155         struct bio_set bs;
156         struct bio_set io_bs;
157 };
158
159 struct table_device {
160         struct list_head list;
161         refcount_t count;
162         struct dm_dev dm_dev;
163 };
164
165 /*
166  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
167  */
168 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
169 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
170
171 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
172 {
173         int param = READ_ONCE(*module_param);
174         int modified_param = 0;
175         bool modified = true;
176
177         if (param < min)
178                 modified_param = min;
179         else if (param > max)
180                 modified_param = max;
181         else
182                 modified = false;
183
184         if (modified) {
185                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
186                 param = modified_param;
187         }
188
189         return param;
190 }
191
192 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
193                                unsigned def, unsigned max)
194 {
195         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
196         unsigned modified_param = 0;
197
198         if (!param)
199                 modified_param = def;
200         else if (param > max)
201                 modified_param = max;
202
203         if (modified_param) {
204                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
205                 param = modified_param;
206         }
207
208         return param;
209 }
210
211 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
212 {
213         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
214                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
215 }
216 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
217
218 static unsigned dm_get_numa_node(void)
219 {
220         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
221                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
222 }
223
224 static int __init local_init(void)
225 {
226         int r;
227
228         r = dm_uevent_init();
229         if (r)
230                 return r;
231
232         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
233         if (!deferred_remove_workqueue) {
234                 r = -ENOMEM;
235                 goto out_uevent_exit;
236         }
237
238         _major = major;
239         r = register_blkdev(_major, _name);
240         if (r < 0)
241                 goto out_free_workqueue;
242
243         if (!_major)
244                 _major = r;
245
246         return 0;
247
248 out_free_workqueue:
249         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
250 out_uevent_exit:
251         dm_uevent_exit();
252
253         return r;
254 }
255
256 static void local_exit(void)
257 {
258         flush_scheduled_work();
259         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
260
261         unregister_blkdev(_major, _name);
262         dm_uevent_exit();
263
264         _major = 0;
265
266         DMINFO("cleaned up");
267 }
268
269 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
270         local_init,
271         dm_target_init,
272         dm_linear_init,
273         dm_stripe_init,
274         dm_io_init,
275         dm_kcopyd_init,
276         dm_interface_init,
277         dm_statistics_init,
278 };
279
280 static void (*_exits[])(void) = {
281         local_exit,
282         dm_target_exit,
283         dm_linear_exit,
284         dm_stripe_exit,
285         dm_io_exit,
286         dm_kcopyd_exit,
287         dm_interface_exit,
288         dm_statistics_exit,
289 };
290
291 static int __init dm_init(void)
292 {
293         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
294
295         int r, i;
296
297         for (i = 0; i < count; i++) {
298                 r = _inits[i]();
299                 if (r)
300                         goto bad;
301         }
302
303         return 0;
304
305       bad:
306         while (i--)
307                 _exits[i]();
308
309         return r;
310 }
311
312 static void __exit dm_exit(void)
313 {
314         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
315
316         while (i--)
317                 _exits[i]();
318
319         /*
320          * Should be empty by this point.
321          */
322         idr_destroy(&_minor_idr);
323 }
324
325 /*
326  * Block device functions
327  */
328 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
329 {
330         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
331 }
332
333 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
334 {
335         struct mapped_device *md;
336
337         spin_lock(&_minor_lock);
338
339         md = bdev->bd_disk->private_data;
340         if (!md)
341                 goto out;
342
343         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
344             dm_deleting_md(md)) {
345                 md = NULL;
346                 goto out;
347         }
348
349         dm_get(md);
350         atomic_inc(&md->open_count);
351 out:
352         spin_unlock(&_minor_lock);
353
354         return md ? 0 : -ENXIO;
355 }
356
357 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
358 {
359         struct mapped_device *md;
360
361         spin_lock(&_minor_lock);
362
363         md = disk->private_data;
364         if (WARN_ON(!md))
365                 goto out;
366
367         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
368             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
369                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
370
371         dm_put(md);
372 out:
373         spin_unlock(&_minor_lock);
374 }
375
376 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
377 {
378         return atomic_read(&md->open_count);
379 }
380
381 /*
382  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
383  */
384 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
385 {
386         int r = 0;
387
388         spin_lock(&_minor_lock);
389
390         if (dm_open_count(md)) {
391                 r = -EBUSY;
392                 if (mark_deferred)
393                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
394         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
395                 r = -EEXIST;
396         else
397                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
398
399         spin_unlock(&_minor_lock);
400
401         return r;
402 }
403
404 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
405 {
406         int r = 0;
407
408         spin_lock(&_minor_lock);
409
410         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
411                 r = -EBUSY;
412         else
413                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
414
415         spin_unlock(&_minor_lock);
416
417         return r;
418 }
419
420 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
421 {
422         dm_deferred_remove();
423 }
424
425 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
426 {
427         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
428
429         return dm_get_geometry(md, geo);
430 }
431
432 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
433 int dm_report_zones_cb(struct blk_zone *zone, unsigned int idx, void *data)
434 {
435         struct dm_report_zones_args *args = data;
436         sector_t sector_diff = args->tgt->begin - args->start;
437
438         /*
439          * Ignore zones beyond the target range.
440          */
441         if (zone->start >= args->start + args->tgt->len)
442                 return 0;
443
444         /*
445          * Remap the start sector and write pointer position of the zone
446          * to match its position in the target range.
447          */
448         zone->start += sector_diff;
449         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
450                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
451                         zone->wp = zone->start + zone->len;
452                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
453                         zone->wp = zone->start;
454                 else
455                         zone->wp += sector_diff;
456         }
457
458         args->next_sector = zone->start + zone->len;
459         return args->orig_cb(zone, args->zone_idx++, args->orig_data);
460 }
461 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_report_zones_cb);
462
463 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
464                 unsigned int nr_zones, report_zones_cb cb, void *data)
465 {
466         struct mapped_device *md = disk->private_data;
467         struct dm_table *map;
468         int srcu_idx, ret;
469         struct dm_report_zones_args args = {
470                 .next_sector = sector,
471                 .orig_data = data,
472                 .orig_cb = cb,
473         };
474
475         if (dm_suspended_md(md))
476                 return -EAGAIN;
477
478         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
479         if (!map)
480                 return -EIO;
481
482         do {
483                 struct dm_target *tgt;
484
485                 tgt = dm_table_find_target(map, args.next_sector);
486                 if (WARN_ON_ONCE(!tgt->type->report_zones)) {
487                         ret = -EIO;
488                         goto out;
489                 }
490
491                 args.tgt = tgt;
492                 ret = tgt->type->report_zones(tgt, &args,
493                                               nr_zones - args.zone_idx);
494                 if (ret < 0)
495                         goto out;
496         } while (args.zone_idx < nr_zones &&
497                  args.next_sector < get_capacity(disk));
498
499         ret = args.zone_idx;
500 out:
501         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
502         return ret;
503 }
504 #else
505 #define dm_blk_report_zones             NULL
506 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
507
508 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
509                             struct block_device **bdev)
510         __acquires(md->io_barrier)
511 {
512         struct dm_target *tgt;
513         struct dm_table *map;
514         int r;
515
516 retry:
517         r = -ENOTTY;
518         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
519         if (!map || !dm_table_get_size(map))
520                 return r;
521
522         /* We only support devices that have a single target */
523         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
524                 return r;
525
526         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
527         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
528                 return r;
529
530         if (dm_suspended_md(md))
531                 return -EAGAIN;
532
533         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
534         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
535                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
536                 msleep(10);
537                 goto retry;
538         }
539
540         return r;
541 }
542
543 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
544         __releases(md->io_barrier)
545 {
546         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
547 }
548
549 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
550                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
551 {
552         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
553         int r, srcu_idx;
554
555         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
556         if (r < 0)
557                 goto out;
558
559         if (r > 0) {
560                 /*
561                  * Target determined this ioctl is being issued against a
562                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
563                  */
564                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
565                         DMWARN_LIMIT(
566         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
567                                 current->comm, cmd);
568                         r = -ENOIOCTLCMD;
569                         goto out;
570                 }
571         }
572
573         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
574                 r = -ENOTTY;
575         else
576                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
577 out:
578         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
579         return r;
580 }
581
582 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
583 {
584         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
585         struct dm_io *io = tio->io;
586
587         return jiffies_to_nsecs(io->start_time);
588 }
589 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
590
591 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
592 {
593         struct mapped_device *md = io->md;
594         struct bio *bio = io->orig_bio;
595
596         io->start_time = bio_start_io_acct(bio);
597         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
598                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
599                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
600                                     false, 0, &io->stats_aux);
601 }
602
603 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
604 {
605         struct mapped_device *md = io->md;
606         struct bio *bio = io->orig_bio;
607         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
608
609         bio_end_io_acct(bio, io->start_time);
610
611         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
612                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
613                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
614                                     true, duration, &io->stats_aux);
615
616         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
617         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
618                 wake_up(&md->wait);
619 }
620
621 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
622 {
623         struct dm_io *io;
624         struct dm_target_io *tio;
625         struct bio *clone;
626
627         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
628         if (!clone)
629                 return NULL;
630
631         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
632         tio->inside_dm_io = true;
633         tio->io = NULL;
634
635         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
636         io->magic = DM_IO_MAGIC;
637         io->status = 0;
638         atomic_set(&io->io_count, 1);
639         io->orig_bio = bio;
640         io->md = md;
641         spin_lock_init(&io->endio_lock);
642
643         start_io_acct(io);
644
645         return io;
646 }
647
648 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
649 {
650         bio_put(&io->tio.clone);
651 }
652
653 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
654                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
655 {
656         struct dm_target_io *tio;
657
658         if (!ci->io->tio.io) {
659                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
660                 tio = &ci->io->tio;
661         } else {
662                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
663                 if (!clone)
664                         return NULL;
665
666                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
667                 tio->inside_dm_io = false;
668         }
669
670         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
671         tio->io = ci->io;
672         tio->ti = ti;
673         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
674
675         return tio;
676 }
677
678 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
679 {
680         if (tio->inside_dm_io)
681                 return;
682         bio_put(&tio->clone);
683 }
684
685 /*
686  * Add the bio to the list of deferred io.
687  */
688 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
689 {
690         unsigned long flags;
691
692         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
693         bio_list_add(&md->deferred, bio);
694         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
695         queue_work(md->wq, &md->work);
696 }
697
698 /*
699  * Everyone (including functions in this file), should use this
700  * function to access the md->map field, and make sure they call
701  * dm_put_live_table() when finished.
702  */
703 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
704 {
705         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
706
707         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
708 }
709
710 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
711 {
712         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
713 }
714
715 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
716 {
717         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
718         synchronize_rcu_expedited();
719 }
720
721 /*
722  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
723  * The caller must not block between these two functions.
724  */
725 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
726 {
727         rcu_read_lock();
728         return rcu_dereference(md->map);
729 }
730
731 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
732 {
733         rcu_read_unlock();
734 }
735
736 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
737
738 /*
739  * Open a table device so we can use it as a map destination.
740  */
741 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
742                              struct mapped_device *md)
743 {
744         struct block_device *bdev;
745
746         int r;
747
748         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
749
750         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
751         if (IS_ERR(bdev))
752                 return PTR_ERR(bdev);
753
754         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
755         if (r) {
756                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
757                 return r;
758         }
759
760         td->dm_dev.bdev = bdev;
761         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
762         return 0;
763 }
764
765 /*
766  * Close a table device that we've been using.
767  */
768 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
769 {
770         if (!td->dm_dev.bdev)
771                 return;
772
773         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
774         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
775         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
776         td->dm_dev.bdev = NULL;
777         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
778 }
779
780 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
781                                               fmode_t mode)
782 {
783         struct table_device *td;
784
785         list_for_each_entry(td, l, list)
786                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
787                         return td;
788
789         return NULL;
790 }
791
792 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
793                         struct dm_dev **result)
794 {
795         int r;
796         struct table_device *td;
797
798         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
799         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
800         if (!td) {
801                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
802                 if (!td) {
803                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
804                         return -ENOMEM;
805                 }
806
807                 td->dm_dev.mode = mode;
808                 td->dm_dev.bdev = NULL;
809
810                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
811                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
812                         kfree(td);
813                         return r;
814                 }
815
816                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
817
818                 refcount_set(&td->count, 1);
819                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
820         } else {
821                 refcount_inc(&td->count);
822         }
823         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
824
825         *result = &td->dm_dev;
826         return 0;
827 }
828 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
829
830 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
831 {
832         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
833
834         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
835         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
836                 close_table_device(td, md);
837                 list_del(&td->list);
838                 kfree(td);
839         }
840         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
841 }
842 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
843
844 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
845 {
846         struct list_head *tmp, *next;
847
848         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
849                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
850
851                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
852                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
853                 kfree(td);
854         }
855 }
856
857 /*
858  * Get the geometry associated with a dm device
859  */
860 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
861 {
862         *geo = md->geometry;
863
864         return 0;
865 }
866
867 /*
868  * Set the geometry of a device.
869  */
870 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
871 {
872         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
873
874         if (geo->start > sz) {
875                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
876                 return -EINVAL;
877         }
878
879         md->geometry = *geo;
880
881         return 0;
882 }
883
884 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
885 {
886         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
887 }
888
889 /*
890  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
891  * cloned into, completing the original io if necc.
892  */
893 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
894 {
895         unsigned long flags;
896         blk_status_t io_error;
897         struct bio *bio;
898         struct mapped_device *md = io->md;
899
900         /* Push-back supersedes any I/O errors */
901         if (unlikely(error)) {
902                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
903                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
904                         io->status = error;
905                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
906         }
907
908         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
909                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
910                         /*
911                          * Target requested pushing back the I/O.
912                          */
913                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
914                         if (__noflush_suspending(md))
915                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
916                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
917                         else
918                                 /* noflush suspend was interrupted. */
919                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
920                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
921                 }
922
923                 io_error = io->status;
924                 bio = io->orig_bio;
925                 end_io_acct(io);
926                 free_io(md, io);
927
928                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
929                         return;
930
931                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
932                         /*
933                          * Preflush done for flush with data, reissue
934                          * without REQ_PREFLUSH.
935                          */
936                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
937                         queue_io(md, bio);
938                 } else {
939                         /* done with normal IO or empty flush */
940                         if (io_error)
941                                 bio->bi_status = io_error;
942                         bio_endio(bio);
943                 }
944         }
945 }
946
947 void disable_discard(struct mapped_device *md)
948 {
949         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
950
951         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
952         limits->max_discard_sectors = 0;
953         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
954 }
955
956 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
957 {
958         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
959
960         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
961         limits->max_write_same_sectors = 0;
962 }
963
964 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
965 {
966         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
967
968         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
969         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
970 }
971
972 static void clone_endio(struct bio *bio)
973 {
974         blk_status_t error = bio->bi_status;
975         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
976         struct dm_io *io = tio->io;
977         struct mapped_device *md = tio->io->md;
978         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
979         struct bio *orig_bio = io->orig_bio;
980
981         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
982                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
983                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
984                         disable_discard(md);
985                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
986                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
987                         disable_write_same(md);
988                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
989                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
990                         disable_write_zeroes(md);
991         }
992
993         /*
994          * For zone-append bios get offset in zone of the written
995          * sector and add that to the original bio sector pos.
996          */
997         if (bio_op(orig_bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
998                 sector_t written_sector = bio->bi_iter.bi_sector;
999                 struct request_queue *q = orig_bio->bi_disk->queue;
1000                 u64 mask = (u64)blk_queue_zone_sectors(q) - 1;
1001
1002                 orig_bio->bi_iter.bi_sector += written_sector & mask;
1003         }
1004
1005         if (endio) {
1006                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
1007                 switch (r) {
1008                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1009                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1010                         fallthrough;
1011                 case DM_ENDIO_DONE:
1012                         break;
1013                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1014                         /* The target will handle the io */
1015                         return;
1016                 default:
1017                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1018                         BUG();
1019                 }
1020         }
1021
1022         free_tio(tio);
1023         dec_pending(io, error);
1024 }
1025
1026 /*
1027  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1028  * target boundary.
1029  */
1030 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1031                                                   sector_t target_offset)
1032 {
1033         return ti->len - target_offset;
1034 }
1035
1036 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1037 {
1038         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1039         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1040         sector_t max_len;
1041
1042         /*
1043          * Does the target need to split even further?
1044          * - q->limits.chunk_sectors reflects ti->max_io_len so
1045          *   blk_max_size_offset() provides required splitting.
1046          * - blk_max_size_offset() also respects q->limits.max_sectors
1047          */
1048         max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1049                                       target_offset);
1050         if (len > max_len)
1051                 len = max_len;
1052
1053         return len;
1054 }
1055
1056 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1057 {
1058         if (len > UINT_MAX) {
1059                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1060                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1061                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1062                 return -EINVAL;
1063         }
1064
1065         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1066
1067         return 0;
1068 }
1069 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1070
1071 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1072                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1073         __acquires(md->io_barrier)
1074 {
1075         struct dm_table *map;
1076         struct dm_target *ti;
1077
1078         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1079         if (!map)
1080                 return NULL;
1081
1082         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1083         if (!ti)
1084                 return NULL;
1085
1086         return ti;
1087 }
1088
1089 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1090                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1091 {
1092         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1093         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1094         struct dm_target *ti;
1095         long len, ret = -EIO;
1096         int srcu_idx;
1097
1098         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1099
1100         if (!ti)
1101                 goto out;
1102         if (!ti->type->direct_access)
1103                 goto out;
1104         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1105         if (len < 1)
1106                 goto out;
1107         nr_pages = min(len, nr_pages);
1108         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1109
1110  out:
1111         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1112
1113         return ret;
1114 }
1115
1116 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1117                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1118 {
1119         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1120         struct dm_table *map;
1121         bool ret = false;
1122         int srcu_idx;
1123
1124         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1125         if (!map)
1126                 goto out;
1127
1128         ret = dm_table_supports_dax(map, device_supports_dax, &blocksize);
1129
1130 out:
1131         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1132
1133         return ret;
1134 }
1135
1136 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1137                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1138 {
1139         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1140         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1141         struct dm_target *ti;
1142         long ret = 0;
1143         int srcu_idx;
1144
1145         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1146
1147         if (!ti)
1148                 goto out;
1149         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1150                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1151                 goto out;
1152         }
1153         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1154  out:
1155         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1156
1157         return ret;
1158 }
1159
1160 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1161                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1162 {
1163         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1164         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1165         struct dm_target *ti;
1166         long ret = 0;
1167         int srcu_idx;
1168
1169         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1170
1171         if (!ti)
1172                 goto out;
1173         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1174                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1175                 goto out;
1176         }
1177         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1178  out:
1179         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1180
1181         return ret;
1182 }
1183
1184 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1185                                   size_t nr_pages)
1186 {
1187         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1188         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1189         struct dm_target *ti;
1190         int ret = -EIO;
1191         int srcu_idx;
1192
1193         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1194
1195         if (!ti)
1196                 goto out;
1197         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1198                 /*
1199                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1200                  *  here, something is wrong.
1201                  */
1202                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1203                 goto out;
1204         }
1205         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1206
1207  out:
1208         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1209
1210         return ret;
1211 }
1212
1213 /*
1214  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1215  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_RESET,
1216  * REQ_OP_ZONE_OPEN, REQ_OP_ZONE_CLOSE and REQ_OP_ZONE_FINISH.
1217  *
1218  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1219  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1220  * sent in a next bio.
1221  *
1222  * A diagram that explains the arithmetics:
1223  * +--------------------+---------------+-------+
1224  * |         1          |       2       |   3   |
1225  * +--------------------+---------------+-------+
1226  *
1227  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1228  *                      <------- bi_size ------->
1229  *                      <-- n_sectors -->
1230  *
1231  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1232  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1233  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1234  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1235  *       to make it empty)
1236  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1237  *
1238  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1239  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1240  * copies of the bio.
1241  */
1242 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1243 {
1244         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1245         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1246         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1247         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1248         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1249         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1250         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1251 }
1252 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1253
1254 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1255 {
1256         int r;
1257         sector_t sector;
1258         struct bio *clone = &tio->clone;
1259         struct dm_io *io = tio->io;
1260         struct dm_target *ti = tio->ti;
1261         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1262
1263         clone->bi_end_io = clone_endio;
1264
1265         /*
1266          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1267          * anything, the target has assumed ownership of
1268          * this io.
1269          */
1270         atomic_inc(&io->io_count);
1271         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1272
1273         r = ti->type->map(ti, clone);
1274         switch (r) {
1275         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1276                 break;
1277         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1278                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1279                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1280                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1281                 ret = submit_bio_noacct(clone);
1282                 break;
1283         case DM_MAPIO_KILL:
1284                 free_tio(tio);
1285                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1286                 break;
1287         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1288                 free_tio(tio);
1289                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1290                 break;
1291         default:
1292                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1293                 BUG();
1294         }
1295
1296         return ret;
1297 }
1298
1299 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1300 {
1301         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1302         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1307  */
1308 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1309                      sector_t sector, unsigned len)
1310 {
1311         struct bio *clone = &tio->clone;
1312         int r;
1313
1314         __bio_clone_fast(clone, bio);
1315
1316         r = bio_crypt_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1317         if (r < 0)
1318                 return r;
1319
1320         if (bio_integrity(bio)) {
1321                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1322                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1323                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1324                                 dm_device_name(tio->io->md),
1325                                 tio->ti->type->name);
1326                         return -EIO;
1327                 }
1328
1329                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1330                 if (r < 0)
1331                         return r;
1332         }
1333
1334         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1335         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1336
1337         if (bio_integrity(bio))
1338                 bio_integrity_trim(clone);
1339
1340         return 0;
1341 }
1342
1343 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1344                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1345 {
1346         struct dm_target_io *tio;
1347         int try;
1348
1349         if (!num_bios)
1350                 return;
1351
1352         if (num_bios == 1) {
1353                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1354                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1355                 return;
1356         }
1357
1358         for (try = 0; try < 2; try++) {
1359                 int bio_nr;
1360                 struct bio *bio;
1361
1362                 if (try)
1363                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1364                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1365                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1366                         if (!tio)
1367                                 break;
1368
1369                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1370                 }
1371                 if (try)
1372                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1373                 if (bio_nr == num_bios)
1374                         return;
1375
1376                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1377                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1378                         free_tio(tio);
1379                 }
1380         }
1381 }
1382
1383 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1384                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1385 {
1386         struct bio *clone = &tio->clone;
1387
1388         tio->len_ptr = len;
1389
1390         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1391         if (len)
1392                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1393
1394         return __map_bio(tio);
1395 }
1396
1397 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1398                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1399 {
1400         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1401         struct bio *bio;
1402         struct dm_target_io *tio;
1403
1404         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1405
1406         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1407                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1408                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1409         }
1410 }
1411
1412 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1413 {
1414         unsigned target_nr = 0;
1415         struct dm_target *ti;
1416         struct bio flush_bio;
1417
1418         /*
1419          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1420          * need to reference it after submit. It's just used as
1421          * the basis for the clone(s).
1422          */
1423         bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1424         flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1425         ci->bio = &flush_bio;
1426         ci->sector_count = 0;
1427
1428         /*
1429          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1430          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1431          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1432          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1433          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1434          */
1435         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1436
1437         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1438         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1439                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1440
1441         bio_uninit(ci->bio);
1442         return 0;
1443 }
1444
1445 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1446                                     sector_t sector, unsigned *len)
1447 {
1448         struct bio *bio = ci->bio;
1449         struct dm_target_io *tio;
1450         int r;
1451
1452         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1453         tio->len_ptr = len;
1454         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1455         if (r < 0) {
1456                 free_tio(tio);
1457                 return r;
1458         }
1459         (void) __map_bio(tio);
1460
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1465                                        unsigned num_bios)
1466 {
1467         unsigned len;
1468
1469         /*
1470          * Even though the device advertised support for this type of
1471          * request, that does not mean every target supports it, and
1472          * reconfiguration might also have changed that since the
1473          * check was performed.
1474          */
1475         if (!num_bios)
1476                 return -EOPNOTSUPP;
1477
1478         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1479                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1480
1481         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1482
1483         ci->sector += len;
1484         ci->sector_count -= len;
1485
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1490 {
1491         bool r = false;
1492
1493         switch (bio_op(bio)) {
1494         case REQ_OP_DISCARD:
1495         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1496         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1497         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1498                 r = true;
1499                 break;
1500         }
1501
1502         return r;
1503 }
1504
1505 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1506                                   int *result)
1507 {
1508         struct bio *bio = ci->bio;
1509         unsigned num_bios = 0;
1510
1511         switch (bio_op(bio)) {
1512         case REQ_OP_DISCARD:
1513                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1514                 break;
1515         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1516                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1517                 break;
1518         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1519                 num_bios = ti->num_write_same_bios;
1520                 break;
1521         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1522                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1523                 break;
1524         default:
1525                 return false;
1526         }
1527
1528         *result = __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1529         return true;
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1534  */
1535 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1536 {
1537         struct dm_target *ti;
1538         unsigned len;
1539         int r;
1540
1541         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1542         if (!ti)
1543                 return -EIO;
1544
1545         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1546                 return r;
1547
1548         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1549
1550         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1551         if (r < 0)
1552                 return r;
1553
1554         ci->sector += len;
1555         ci->sector_count -= len;
1556
1557         return 0;
1558 }
1559
1560 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1561                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1562 {
1563         ci->map = map;
1564         ci->io = alloc_io(md, bio);
1565         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1566 }
1567
1568 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1569         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1570
1571 /*
1572  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1573  */
1574 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1575                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1576 {
1577         struct clone_info ci;
1578         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1579         int error = 0;
1580
1581         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1582
1583         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1584                 error = __send_empty_flush(&ci);
1585                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1586         } else if (op_is_zone_mgmt(bio_op(bio))) {
1587                 ci.bio = bio;
1588                 ci.sector_count = 0;
1589                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1590         } else {
1591                 ci.bio = bio;
1592                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1593                 while (ci.sector_count && !error) {
1594                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1595                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1596                                 /*
1597                                  * Remainder must be passed to submit_bio_noacct()
1598                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1599                                  * have been completely processed.
1600                                  * We take a clone of the original to store in
1601                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1602                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1603                                  */
1604                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1605                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1606                                 ci.io->orig_bio = b;
1607
1608                                 /*
1609                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1610                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1611                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1612                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1613                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1614                                  */
1615                                 part_stat_lock();
1616                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1617                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1618                                 part_stat_unlock();
1619
1620                                 bio_chain(b, bio);
1621                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1622                                 ret = submit_bio_noacct(bio);
1623                                 break;
1624                         }
1625                 }
1626         }
1627
1628         /* drop the extra reference count */
1629         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1630         return ret;
1631 }
1632
1633 static blk_qc_t dm_submit_bio(struct bio *bio)
1634 {
1635         struct mapped_device *md = bio->bi_disk->private_data;
1636         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1637         int srcu_idx;
1638         struct dm_table *map;
1639
1640         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1641         if (unlikely(!map)) {
1642                 DMERR_LIMIT("%s: mapping table unavailable, erroring io",
1643                             dm_device_name(md));
1644                 bio_io_error(bio);
1645                 goto out;
1646         }
1647
1648         /* If suspended, queue this IO for later */
1649         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1650                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1651                         bio_wouldblock_error(bio);
1652                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1653                         bio_io_error(bio);
1654                 else
1655                         queue_io(md, bio);
1656                 goto out;
1657         }
1658
1659         /*
1660          * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, writesame, etc)
1661          * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1662          */
1663         if (is_abnormal_io(bio))
1664                 blk_queue_split(&bio);
1665
1666         ret = __split_and_process_bio(md, map, bio);
1667 out:
1668         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1669         return ret;
1670 }
1671
1672 /*-----------------------------------------------------------------
1673  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1674  *---------------------------------------------------------------*/
1675 static void free_minor(int minor)
1676 {
1677         spin_lock(&_minor_lock);
1678         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1679         spin_unlock(&_minor_lock);
1680 }
1681
1682 /*
1683  * See if the device with a specific minor # is free.
1684  */
1685 static int specific_minor(int minor)
1686 {
1687         int r;
1688
1689         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1690                 return -EINVAL;
1691
1692         idr_preload(GFP_KERNEL);
1693         spin_lock(&_minor_lock);
1694
1695         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1696
1697         spin_unlock(&_minor_lock);
1698         idr_preload_end();
1699         if (r < 0)
1700                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1701         return 0;
1702 }
1703
1704 static int next_free_minor(int *minor)
1705 {
1706         int r;
1707
1708         idr_preload(GFP_KERNEL);
1709         spin_lock(&_minor_lock);
1710
1711         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1712
1713         spin_unlock(&_minor_lock);
1714         idr_preload_end();
1715         if (r < 0)
1716                 return r;
1717         *minor = r;
1718         return 0;
1719 }
1720
1721 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1722 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1723 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1724
1725 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1726
1727 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1728 {
1729         if (md->wq)
1730                 destroy_workqueue(md->wq);
1731         bioset_exit(&md->bs);
1732         bioset_exit(&md->io_bs);
1733
1734         if (md->dax_dev) {
1735                 kill_dax(md->dax_dev);
1736                 put_dax(md->dax_dev);
1737                 md->dax_dev = NULL;
1738         }
1739
1740         if (md->disk) {
1741                 spin_lock(&_minor_lock);
1742                 md->disk->private_data = NULL;
1743                 spin_unlock(&_minor_lock);
1744                 del_gendisk(md->disk);
1745                 put_disk(md->disk);
1746         }
1747
1748         if (md->queue)
1749                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1750
1751         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1752
1753         if (md->bdev) {
1754                 bdput(md->bdev);
1755                 md->bdev = NULL;
1756         }
1757
1758         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1759         mutex_destroy(&md->type_lock);
1760         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1761
1762         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1763 }
1764
1765 /*
1766  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1767  */
1768 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1769 {
1770         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1771         struct mapped_device *md;
1772         void *old_md;
1773
1774         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1775         if (!md) {
1776                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1777                 return NULL;
1778         }
1779
1780         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1781                 goto bad_module_get;
1782
1783         /* get a minor number for the dev */
1784         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1785                 r = next_free_minor(&minor);
1786         else
1787                 r = specific_minor(minor);
1788         if (r < 0)
1789                 goto bad_minor;
1790
1791         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1792         if (r < 0)
1793                 goto bad_io_barrier;
1794
1795         md->numa_node_id = numa_node_id;
1796         md->init_tio_pdu = false;
1797         md->type = DM_TYPE_NONE;
1798         mutex_init(&md->suspend_lock);
1799         mutex_init(&md->type_lock);
1800         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1801         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1802         atomic_set(&md->holders, 1);
1803         atomic_set(&md->open_count, 0);
1804         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1805         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1806         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1807         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1808         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1809
1810         /*
1811          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1812          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1813          * override accordingly.
1814          */
1815         md->queue = blk_alloc_queue(numa_node_id);
1816         if (!md->queue)
1817                 goto bad;
1818
1819         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1820         if (!md->disk)
1821                 goto bad;
1822
1823         init_waitqueue_head(&md->wait);
1824         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1825         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1826         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1827
1828         md->disk->major = _major;
1829         md->disk->first_minor = minor;
1830         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1831         md->disk->queue = md->queue;
1832         md->disk->private_data = md;
1833         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1834
1835         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1836                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name,
1837                                         &dm_dax_ops, 0);
1838                 if (IS_ERR(md->dax_dev))
1839                         goto bad;
1840         }
1841
1842         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1843         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1844
1845         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1846         if (!md->wq)
1847                 goto bad;
1848
1849         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1850         if (!md->bdev)
1851                 goto bad;
1852
1853         dm_stats_init(&md->stats);
1854
1855         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1856         spin_lock(&_minor_lock);
1857         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1858         spin_unlock(&_minor_lock);
1859
1860         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1861
1862         return md;
1863
1864 bad:
1865         cleanup_mapped_device(md);
1866 bad_io_barrier:
1867         free_minor(minor);
1868 bad_minor:
1869         module_put(THIS_MODULE);
1870 bad_module_get:
1871         kvfree(md);
1872         return NULL;
1873 }
1874
1875 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1876
1877 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1878 {
1879         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1880
1881         unlock_fs(md);
1882
1883         cleanup_mapped_device(md);
1884
1885         free_table_devices(&md->table_devices);
1886         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1887         free_minor(minor);
1888
1889         module_put(THIS_MODULE);
1890         kvfree(md);
1891 }
1892
1893 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1894 {
1895         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1896         int ret = 0;
1897
1898         if (dm_table_bio_based(t)) {
1899                 /*
1900                  * The md may already have mempools that need changing.
1901                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1902                  * because a different table was loaded.
1903                  */
1904                 bioset_exit(&md->bs);
1905                 bioset_exit(&md->io_bs);
1906
1907         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
1908                 /*
1909                  * There's no need to reload with request-based dm
1910                  * because the size of front_pad doesn't change.
1911                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1912                  * prep-ed requests in the queue may refer
1913                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1914                  * through the queue to unprep.
1915                  */
1916                 goto out;
1917         }
1918
1919         BUG_ON(!p ||
1920                bioset_initialized(&md->bs) ||
1921                bioset_initialized(&md->io_bs));
1922
1923         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
1924         if (ret)
1925                 goto out;
1926         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
1927         if (ret)
1928                 bioset_exit(&md->bs);
1929 out:
1930         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1931         dm_table_free_md_mempools(t);
1932         return ret;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Bind a table to the device.
1937  */
1938 static void event_callback(void *context)
1939 {
1940         unsigned long flags;
1941         LIST_HEAD(uevents);
1942         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
1943
1944         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
1945         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
1946         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
1947
1948         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
1949
1950         atomic_inc(&md->event_nr);
1951         wake_up(&md->eventq);
1952         dm_issue_global_event();
1953 }
1954
1955 /*
1956  * Returns old map, which caller must destroy.
1957  */
1958 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
1959                                struct queue_limits *limits)
1960 {
1961         struct dm_table *old_map;
1962         struct request_queue *q = md->queue;
1963         bool request_based = dm_table_request_based(t);
1964         sector_t size;
1965         int ret;
1966
1967         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
1968
1969         size = dm_table_get_size(t);
1970
1971         /*
1972          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
1973          */
1974         if (size != dm_get_size(md))
1975                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
1976
1977         set_capacity(md->disk, size);
1978         bd_set_nr_sectors(md->bdev, size);
1979
1980         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
1981
1982         /*
1983          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
1984          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
1985          * I/O mapping before resume.
1986          * This must be done before setting the queue restrictions,
1987          * because request-based dm may be run just after the setting.
1988          */
1989         if (request_based)
1990                 dm_stop_queue(q);
1991
1992         if (request_based) {
1993                 /*
1994                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
1995                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
1996                  */
1997                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
1998         }
1999
2000         ret = __bind_mempools(md, t);
2001         if (ret) {
2002                 old_map = ERR_PTR(ret);
2003                 goto out;
2004         }
2005
2006         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2007         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2008         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2009
2010         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2011         if (old_map)
2012                 dm_sync_table(md);
2013
2014 out:
2015         return old_map;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Returns unbound table for the caller to free.
2020  */
2021 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2022 {
2023         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2024
2025         if (!map)
2026                 return NULL;
2027
2028         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2029         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2030         dm_sync_table(md);
2031
2032         return map;
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Constructor for a new device.
2037  */
2038 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2039 {
2040         int r;
2041         struct mapped_device *md;
2042
2043         md = alloc_dev(minor);
2044         if (!md)
2045                 return -ENXIO;
2046
2047         r = dm_sysfs_init(md);
2048         if (r) {
2049                 free_dev(md);
2050                 return r;
2051         }
2052
2053         *result = md;
2054         return 0;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Functions to manage md->type.
2059  * All are required to hold md->type_lock.
2060  */
2061 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2062 {
2063         mutex_lock(&md->type_lock);
2064 }
2065
2066 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2067 {
2068         mutex_unlock(&md->type_lock);
2069 }
2070
2071 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2072 {
2073         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2074         md->type = type;
2075 }
2076
2077 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2078 {
2079         return md->type;
2080 }
2081
2082 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2083 {
2084         return md->immutable_target_type;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2089  * count on 'md'.
2090  */
2091 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2092 {
2093         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2094         return &md->queue->limits;
2095 }
2096 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2097
2098 /*
2099  * Setup the DM device's queue based on md's type
2100  */
2101 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2102 {
2103         int r;
2104         struct queue_limits limits;
2105         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2106
2107         switch (type) {
2108         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2109                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2110                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2111                 if (r) {
2112                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2113                         return r;
2114                 }
2115                 break;
2116         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2117         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2118                 break;
2119         case DM_TYPE_NONE:
2120                 WARN_ON_ONCE(true);
2121                 break;
2122         }
2123
2124         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2125         if (r) {
2126                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2127                 return r;
2128         }
2129         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2130         blk_register_queue(md->disk);
2131
2132         return 0;
2133 }
2134
2135 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2136 {
2137         struct mapped_device *md;
2138         unsigned minor = MINOR(dev);
2139
2140         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2141                 return NULL;
2142
2143         spin_lock(&_minor_lock);
2144
2145         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2146         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2147             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2148                 md = NULL;
2149                 goto out;
2150         }
2151         dm_get(md);
2152 out:
2153         spin_unlock(&_minor_lock);
2154
2155         return md;
2156 }
2157 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2158
2159 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2160 {
2161         return md->interface_ptr;
2162 }
2163
2164 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2165 {
2166         md->interface_ptr = ptr;
2167 }
2168
2169 void dm_get(struct mapped_device *md)
2170 {
2171         atomic_inc(&md->holders);
2172         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2173 }
2174
2175 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2176 {
2177         spin_lock(&_minor_lock);
2178         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2179                 spin_unlock(&_minor_lock);
2180                 return -EBUSY;
2181         }
2182         dm_get(md);
2183         spin_unlock(&_minor_lock);
2184         return 0;
2185 }
2186 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2187
2188 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2189 {
2190         return md->name;
2191 }
2192 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2193
2194 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2195 {
2196         struct dm_table *map;
2197         int srcu_idx;
2198
2199         might_sleep();
2200
2201         spin_lock(&_minor_lock);
2202         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2203         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2204         spin_unlock(&_minor_lock);
2205
2206         blk_set_queue_dying(md->queue);
2207
2208         /*
2209          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2210          * do not race with internal suspend.
2211          */
2212         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2213         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2214         if (!dm_suspended_md(md)) {
2215                 dm_table_presuspend_targets(map);
2216                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2217                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2218                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2219         }
2220         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2221         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2222         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2223
2224         /*
2225          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2226          * for example.  Wait for all references to disappear.
2227          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2228          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2229          */
2230         if (wait)
2231                 while (atomic_read(&md->holders))
2232                         msleep(1);
2233         else if (atomic_read(&md->holders))
2234                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2235                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2236
2237         dm_sysfs_exit(md);
2238         dm_table_destroy(__unbind(md));
2239         free_dev(md);
2240 }
2241
2242 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2243 {
2244         __dm_destroy(md, true);
2245 }
2246
2247 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2248 {
2249         __dm_destroy(md, false);
2250 }
2251
2252 void dm_put(struct mapped_device *md)
2253 {
2254         atomic_dec(&md->holders);
2255 }
2256 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2257
2258 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2259 {
2260         int cpu;
2261         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
2262         long sum = 0;
2263
2264         for_each_possible_cpu(cpu) {
2265                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
2266                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
2267         }
2268
2269         return sum != 0;
2270 }
2271
2272 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2273 {
2274         int r = 0;
2275         DEFINE_WAIT(wait);
2276
2277         while (true) {
2278                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2279
2280                 if (!md_in_flight_bios(md))
2281                         break;
2282
2283                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2284                         r = -EINTR;
2285                         break;
2286                 }
2287
2288                 io_schedule();
2289         }
2290         finish_wait(&md->wait, &wait);
2291
2292         return r;
2293 }
2294
2295 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2296 {
2297         int r = 0;
2298
2299         if (!queue_is_mq(md->queue))
2300                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2301
2302         while (true) {
2303                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2304                         break;
2305
2306                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2307                         r = -EINTR;
2308                         break;
2309                 }
2310
2311                 msleep(5);
2312         }
2313
2314         return r;
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Process the deferred bios
2319  */
2320 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2321 {
2322         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2323         struct bio *bio;
2324
2325         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2326                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2327                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2328                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2329
2330                 if (!bio)
2331                         break;
2332
2333                 submit_bio_noacct(bio);
2334         }
2335 }
2336
2337 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2338 {
2339         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2340         smp_mb__after_atomic();
2341         queue_work(md->wq, &md->work);
2342 }
2343
2344 /*
2345  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2346  */
2347 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2348 {
2349         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2350         struct queue_limits limits;
2351         int r;
2352
2353         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2354
2355         /* device must be suspended */
2356         if (!dm_suspended_md(md))
2357                 goto out;
2358
2359         /*
2360          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2361          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2362          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2363          * reappear.
2364          */
2365         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2366                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2367                 if (live_map)
2368                         limits = md->queue->limits;
2369                 dm_put_live_table_fast(md);
2370         }
2371
2372         if (!live_map) {
2373                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2374                 if (r) {
2375                         map = ERR_PTR(r);
2376                         goto out;
2377                 }
2378         }
2379
2380         map = __bind(md, table, &limits);
2381         dm_issue_global_event();
2382
2383 out:
2384         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2385         return map;
2386 }
2387
2388 /*
2389  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2390  * device.
2391  */
2392 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2393 {
2394         int r;
2395
2396         WARN_ON(md->frozen_sb);
2397
2398         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2399         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2400                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2401                 md->frozen_sb = NULL;
2402                 return r;
2403         }
2404
2405         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2406
2407         return 0;
2408 }
2409
2410 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2411 {
2412         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2413                 return;
2414
2415         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2416         md->frozen_sb = NULL;
2417         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2418 }
2419
2420 /*
2421  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2422  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2423  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2424  *
2425  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2426  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2427  * are being added to md->deferred list.
2428  */
2429 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2430                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2431                         int dmf_suspended_flag)
2432 {
2433         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2434         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2435         int r;
2436
2437         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2438
2439         /*
2440          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2441          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2442          */
2443         if (noflush)
2444                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2445         else
2446                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2447
2448         /*
2449          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2450          * provide the .presuspend_undo hook.
2451          */
2452         dm_table_presuspend_targets(map);
2453
2454         /*
2455          * Flush I/O to the device.
2456          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2457          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2458          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2459          */
2460         if (!noflush && do_lockfs) {
2461                 r = lock_fs(md);
2462                 if (r) {
2463                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2464                         return r;
2465                 }
2466         }
2467
2468         /*
2469          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2470          * to target drivers i.e. no one may be executing
2471          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2472          *
2473          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2474          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2475          * __split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2476          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2477          * flush_workqueue(md->wq).
2478          */
2479         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2480         if (map)
2481                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2482
2483         /*
2484          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2485          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2486          */
2487         if (dm_request_based(md))
2488                 dm_stop_queue(md->queue);
2489
2490         flush_workqueue(md->wq);
2491
2492         /*
2493          * At this point no more requests are entering target request routines.
2494          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2495          * to finish.
2496          */
2497         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2498         if (!r)
2499                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2500
2501         if (noflush)
2502                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2503         if (map)
2504                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2505
2506         /* were we interrupted ? */
2507         if (r < 0) {
2508                 dm_queue_flush(md);
2509
2510                 if (dm_request_based(md))
2511                         dm_start_queue(md->queue);
2512
2513                 unlock_fs(md);
2514                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2515                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2516         }
2517
2518         return r;
2519 }
2520
2521 /*
2522  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2523  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2524  * the background.  Before the table can be swapped with
2525  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2526  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2527  */
2528 /*
2529  * Suspend mechanism in request-based dm.
2530  *
2531  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2532  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2533  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2534  *
2535  * To abort suspend, start the request_queue.
2536  */
2537 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2538 {
2539         struct dm_table *map = NULL;
2540         int r = 0;
2541
2542 retry:
2543         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2544
2545         if (dm_suspended_md(md)) {
2546                 r = -EINVAL;
2547                 goto out_unlock;
2548         }
2549
2550         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2551                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2552                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2553                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2554                 if (r)
2555                         return r;
2556                 goto retry;
2557         }
2558
2559         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2560
2561         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2562         if (r)
2563                 goto out_unlock;
2564
2565         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2566         dm_table_postsuspend_targets(map);
2567         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2568
2569 out_unlock:
2570         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2571         return r;
2572 }
2573
2574 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2575 {
2576         if (map) {
2577                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2578                 if (r)
2579                         return r;
2580         }
2581
2582         dm_queue_flush(md);
2583
2584         /*
2585          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2586          * so that mapping of targets can work correctly.
2587          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2588          */
2589         if (dm_request_based(md))
2590                 dm_start_queue(md->queue);
2591
2592         unlock_fs(md);
2593
2594         return 0;
2595 }
2596
2597 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2598 {
2599         int r;
2600         struct dm_table *map = NULL;
2601
2602 retry:
2603         r = -EINVAL;
2604         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2605
2606         if (!dm_suspended_md(md))
2607                 goto out;
2608
2609         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2610                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2611                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2612                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2613                 if (r)
2614                         return r;
2615                 goto retry;
2616         }
2617
2618         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2619         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2620                 goto out;
2621
2622         r = __dm_resume(md, map);
2623         if (r)
2624                 goto out;
2625
2626         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2627 out:
2628         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2629
2630         return r;
2631 }
2632
2633 /*
2634  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2635  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2636  * It may be used only from the kernel.
2637  */
2638
2639 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2640 {
2641         struct dm_table *map = NULL;
2642
2643         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2644
2645         if (md->internal_suspend_count++)
2646                 return; /* nested internal suspend */
2647
2648         if (dm_suspended_md(md)) {
2649                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2650                 return; /* nest suspend */
2651         }
2652
2653         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2654
2655         /*
2656          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2657          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2658          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2659          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2660          */
2661         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2662                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2663
2664         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2665         dm_table_postsuspend_targets(map);
2666         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2667 }
2668
2669 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2670 {
2671         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2672
2673         if (--md->internal_suspend_count)
2674                 return; /* resume from nested internal suspend */
2675
2676         if (dm_suspended_md(md))
2677                 goto done; /* resume from nested suspend */
2678
2679         /*
2680          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2681          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2682          */
2683         (void) __dm_resume(md, NULL);
2684
2685 done:
2686         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2687         smp_mb__after_atomic();
2688         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2689 }
2690
2691 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2692 {
2693         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2694         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2695         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2696 }
2697 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2698
2699 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2700 {
2701         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2702         __dm_internal_resume(md);
2703         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2706
2707 /*
2708  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2709  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2710  */
2711
2712 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2713 {
2714         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2715         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2716                 return;
2717
2718         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2719         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2720         flush_workqueue(md->wq);
2721         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2722 }
2723 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2724
2725 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2726 {
2727         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2728                 goto done;
2729
2730         dm_queue_flush(md);
2731
2732 done:
2733         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2734 }
2735 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2736
2737 /*-----------------------------------------------------------------
2738  * Event notification.
2739  *---------------------------------------------------------------*/
2740 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2741                        unsigned cookie)
2742 {
2743         int r;
2744         unsigned noio_flag;
2745         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2746         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2747
2748         noio_flag = memalloc_noio_save();
2749
2750         if (!cookie)
2751                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2752         else {
2753                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2754                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2755                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2756                                        action, envp);
2757         }
2758
2759         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2760
2761         return r;
2762 }
2763
2764 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2765 {
2766         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2767 }
2768
2769 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2770 {
2771         return atomic_read(&md->event_nr);
2772 }
2773
2774 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2775 {
2776         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2777                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2778 }
2779
2780 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2781 {
2782         unsigned long flags;
2783
2784         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2785         list_add(elist, &md->uevent_list);
2786         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2787 }
2788
2789 /*
2790  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2791  * count on 'md'.
2792  */
2793 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2794 {
2795         return md->disk;
2796 }
2797 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2798
2799 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2800 {
2801         return &md->kobj_holder.kobj;
2802 }
2803
2804 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2805 {
2806         struct mapped_device *md;
2807
2808         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2809
2810         spin_lock(&_minor_lock);
2811         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2812                 md = NULL;
2813                 goto out;
2814         }
2815         dm_get(md);
2816 out:
2817         spin_unlock(&_minor_lock);
2818
2819         return md;
2820 }
2821
2822 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2823 {
2824         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2825 }
2826
2827 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2828 {
2829         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2830 }
2831
2832 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2833 {
2834         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2835 }
2836
2837 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2838 {
2839         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2840 }
2841
2842 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2843 {
2844         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2847
2848 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2849 {
2850         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2851 }
2852 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2853
2854 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2855 {
2856         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2857 }
2858 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2859
2860 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2861                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2862                                             unsigned min_pool_size)
2863 {
2864         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2865         unsigned int pool_size = 0;
2866         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2867         int ret;
2868
2869         if (!pools)
2870                 return NULL;
2871
2872         switch (type) {
2873         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2874         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2875                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2876                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2877                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2878                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2879                 if (ret)
2880                         goto out;
2881                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2882                         goto out;
2883                 break;
2884         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2885                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2886                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2887                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2888                 break;
2889         default:
2890                 BUG();
2891         }
2892
2893         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2894         if (ret)
2895                 goto out;
2896
2897         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2898                 goto out;
2899
2900         return pools;
2901
2902 out:
2903         dm_free_md_mempools(pools);
2904
2905         return NULL;
2906 }
2907
2908 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2909 {
2910         if (!pools)
2911                 return;
2912
2913         bioset_exit(&pools->bs);
2914         bioset_exit(&pools->io_bs);
2915
2916         kfree(pools);
2917 }
2918
2919 struct dm_pr {
2920         u64     old_key;
2921         u64     new_key;
2922         u32     flags;
2923         bool    fail_early;
2924 };
2925
2926 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2927                       void *data)
2928 {
2929         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2930         struct dm_table *table;
2931         struct dm_target *ti;
2932         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2933
2934         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2935         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2936                 goto out;
2937
2938         /* We only support devices that have a single target */
2939         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2940                 goto out;
2941         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2942
2943         ret = -EINVAL;
2944         if (!ti->type->iterate_devices)
2945                 goto out;
2946
2947         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2948 out:
2949         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2950         return ret;
2951 }
2952
2953 /*
2954  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2955  */
2956 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2957                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2958 {
2959         struct dm_pr *pr = data;
2960         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2961
2962         if (!ops || !ops->pr_register)
2963                 return -EOPNOTSUPP;
2964         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
2965 }
2966
2967 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
2968                           u32 flags)
2969 {
2970         struct dm_pr pr = {
2971                 .old_key        = old_key,
2972                 .new_key        = new_key,
2973                 .flags          = flags,
2974                 .fail_early     = true,
2975         };
2976         int ret;
2977
2978         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2979         if (ret && new_key) {
2980                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
2981                 pr.old_key = new_key;
2982                 pr.new_key = 0;
2983                 pr.flags = 0;
2984                 pr.fail_early = false;
2985                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
2986         }
2987
2988         return ret;
2989 }
2990
2991 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
2992                          u32 flags)
2993 {
2994         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2995         const struct pr_ops *ops;
2996         int r, srcu_idx;
2997
2998         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
2999         if (r < 0)
3000                 goto out;
3001
3002         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3003         if (ops && ops->pr_reserve)
3004                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3005         else
3006                 r = -EOPNOTSUPP;
3007 out:
3008         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3009         return r;
3010 }
3011
3012 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3013 {
3014         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3015         const struct pr_ops *ops;
3016         int r, srcu_idx;
3017
3018         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3019         if (r < 0)
3020                 goto out;
3021
3022         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3023         if (ops && ops->pr_release)
3024                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3025         else
3026                 r = -EOPNOTSUPP;
3027 out:
3028         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3029         return r;
3030 }
3031
3032 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3033                          enum pr_type type, bool abort)
3034 {
3035         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3036         const struct pr_ops *ops;
3037         int r, srcu_idx;
3038
3039         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3040         if (r < 0)
3041                 goto out;
3042
3043         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3044         if (ops && ops->pr_preempt)
3045                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3046         else
3047                 r = -EOPNOTSUPP;
3048 out:
3049         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3050         return r;
3051 }
3052
3053 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3054 {
3055         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3056         const struct pr_ops *ops;
3057         int r, srcu_idx;
3058
3059         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3060         if (r < 0)
3061                 goto out;
3062
3063         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3064         if (ops && ops->pr_clear)
3065                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3066         else
3067                 r = -EOPNOTSUPP;
3068 out:
3069         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3070         return r;
3071 }
3072
3073 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3074         .pr_register    = dm_pr_register,
3075         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3076         .pr_release     = dm_pr_release,
3077         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3078         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3079 };
3080
3081 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3082         .submit_bio = dm_submit_bio,
3083         .open = dm_blk_open,
3084         .release = dm_blk_close,
3085         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3086         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3087         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3088         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3089         .owner = THIS_MODULE
3090 };
3091
3092 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3093         .open = dm_blk_open,
3094         .release = dm_blk_close,
3095         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3096         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3097         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3098         .owner = THIS_MODULE
3099 };
3100
3101 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3102         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3103         .dax_supported = dm_dax_supported,
3104         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3105         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3106         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3107 };
3108
3109 /*
3110  * module hooks
3111  */
3112 module_init(dm_init);
3113 module_exit(dm_exit);
3114
3115 module_param(major, uint, 0);
3116 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3117
3118 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3119 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3120
3121 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3122 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3123
3124 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3125 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3126 MODULE_LICENSE("GPL");