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