Merge tag 'drm-misc-fixes-2022-06-16' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm-misc...
[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 #include "dm-ima.h"
12
13 #include <linux/init.h>
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/mutex.h>
16 #include <linux/sched/mm.h>
17 #include <linux/sched/signal.h>
18 #include <linux/blkpg.h>
19 #include <linux/bio.h>
20 #include <linux/mempool.h>
21 #include <linux/dax.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/idr.h>
24 #include <linux/uio.h>
25 #include <linux/hdreg.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/wait.h>
28 #include <linux/pr.h>
29 #include <linux/refcount.h>
30 #include <linux/part_stat.h>
31 #include <linux/blk-crypto.h>
32 #include <linux/blk-crypto-profile.h>
33
34 #define DM_MSG_PREFIX "core"
35
36 /*
37  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
38  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
39  */
40 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
41 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
42
43 /*
44  * For REQ_POLLED fs bio, this flag is set if we link mapped underlying
45  * dm_io into one list, and reuse bio->bi_private as the list head. Before
46  * ending this fs bio, we will recover its ->bi_private.
47  */
48 #define REQ_DM_POLL_LIST        REQ_DRV
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
66 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
67
68 void dm_issue_global_event(void)
69 {
70         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
71         wake_up(&dm_global_eventq);
72 }
73
74 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(stats_enabled);
75 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(swap_bios_enabled);
76 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(zoned_enabled);
77
78 /*
79  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
80  */
81 struct clone_info {
82         struct dm_table *map;
83         struct bio *bio;
84         struct dm_io *io;
85         sector_t sector;
86         unsigned sector_count;
87         bool is_abnormal_io:1;
88         bool submit_as_polled:1;
89 };
90
91 #define DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET (offsetof(struct dm_target_io, clone))
92 #define DM_IO_BIO_OFFSET \
93         (offsetof(struct dm_target_io, clone) + offsetof(struct dm_io, tio))
94
95 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
96 {
97         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
98 }
99
100 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
101 {
102         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
103                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
104         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
107
108 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
109 {
110         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
111         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
112                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
113         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
114         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
115 }
116 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
117
118 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
119 {
120         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
123
124 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
125
126 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
127 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
128
129 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
130 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
131 static int get_swap_bios(void)
132 {
133         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
134         if (unlikely(latch <= 0))
135                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
136         return latch;
137 }
138
139 struct table_device {
140         struct list_head list;
141         refcount_t count;
142         struct dm_dev dm_dev;
143 };
144
145 /*
146  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
147  */
148 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
149 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
150
151 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
152 {
153         int param = READ_ONCE(*module_param);
154         int modified_param = 0;
155         bool modified = true;
156
157         if (param < min)
158                 modified_param = min;
159         else if (param > max)
160                 modified_param = max;
161         else
162                 modified = false;
163
164         if (modified) {
165                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
166                 param = modified_param;
167         }
168
169         return param;
170 }
171
172 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
173                                unsigned def, unsigned max)
174 {
175         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
176         unsigned modified_param = 0;
177
178         if (!param)
179                 modified_param = def;
180         else if (param > max)
181                 modified_param = max;
182
183         if (modified_param) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
192 {
193         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
194                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
197
198 static unsigned dm_get_numa_node(void)
199 {
200         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
201                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
202 }
203
204 static int __init local_init(void)
205 {
206         int r;
207
208         r = dm_uevent_init();
209         if (r)
210                 return r;
211
212         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
213         if (!deferred_remove_workqueue) {
214                 r = -ENOMEM;
215                 goto out_uevent_exit;
216         }
217
218         _major = major;
219         r = register_blkdev(_major, _name);
220         if (r < 0)
221                 goto out_free_workqueue;
222
223         if (!_major)
224                 _major = r;
225
226         return 0;
227
228 out_free_workqueue:
229         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
230 out_uevent_exit:
231         dm_uevent_exit();
232
233         return r;
234 }
235
236 static void local_exit(void)
237 {
238         flush_scheduled_work();
239         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
240
241         unregister_blkdev(_major, _name);
242         dm_uevent_exit();
243
244         _major = 0;
245
246         DMINFO("cleaned up");
247 }
248
249 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
250         local_init,
251         dm_target_init,
252         dm_linear_init,
253         dm_stripe_init,
254         dm_io_init,
255         dm_kcopyd_init,
256         dm_interface_init,
257         dm_statistics_init,
258 };
259
260 static void (*_exits[])(void) = {
261         local_exit,
262         dm_target_exit,
263         dm_linear_exit,
264         dm_stripe_exit,
265         dm_io_exit,
266         dm_kcopyd_exit,
267         dm_interface_exit,
268         dm_statistics_exit,
269 };
270
271 static int __init dm_init(void)
272 {
273         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
274         int r, i;
275
276 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
277         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
278                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
279 #endif
280
281         for (i = 0; i < count; i++) {
282                 r = _inits[i]();
283                 if (r)
284                         goto bad;
285         }
286
287         return 0;
288 bad:
289         while (i--)
290                 _exits[i]();
291
292         return r;
293 }
294
295 static void __exit dm_exit(void)
296 {
297         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
298
299         while (i--)
300                 _exits[i]();
301
302         /*
303          * Should be empty by this point.
304          */
305         idr_destroy(&_minor_idr);
306 }
307
308 /*
309  * Block device functions
310  */
311 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
312 {
313         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
314 }
315
316 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
317 {
318         struct mapped_device *md;
319
320         spin_lock(&_minor_lock);
321
322         md = bdev->bd_disk->private_data;
323         if (!md)
324                 goto out;
325
326         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
327             dm_deleting_md(md)) {
328                 md = NULL;
329                 goto out;
330         }
331
332         dm_get(md);
333         atomic_inc(&md->open_count);
334 out:
335         spin_unlock(&_minor_lock);
336
337         return md ? 0 : -ENXIO;
338 }
339
340 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
341 {
342         struct mapped_device *md;
343
344         spin_lock(&_minor_lock);
345
346         md = disk->private_data;
347         if (WARN_ON(!md))
348                 goto out;
349
350         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
351             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
352                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
353
354         dm_put(md);
355 out:
356         spin_unlock(&_minor_lock);
357 }
358
359 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
360 {
361         return atomic_read(&md->open_count);
362 }
363
364 /*
365  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
366  */
367 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
368 {
369         int r = 0;
370
371         spin_lock(&_minor_lock);
372
373         if (dm_open_count(md)) {
374                 r = -EBUSY;
375                 if (mark_deferred)
376                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
377         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
378                 r = -EEXIST;
379         else
380                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
381
382         spin_unlock(&_minor_lock);
383
384         return r;
385 }
386
387 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
388 {
389         int r = 0;
390
391         spin_lock(&_minor_lock);
392
393         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
394                 r = -EBUSY;
395         else
396                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
397
398         spin_unlock(&_minor_lock);
399
400         return r;
401 }
402
403 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
404 {
405         dm_deferred_remove();
406 }
407
408 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
409 {
410         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
411
412         return dm_get_geometry(md, geo);
413 }
414
415 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
416                             struct block_device **bdev)
417 {
418         struct dm_target *tgt;
419         struct dm_table *map;
420         int r;
421
422 retry:
423         r = -ENOTTY;
424         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
425         if (!map || !dm_table_get_size(map))
426                 return r;
427
428         /* We only support devices that have a single target */
429         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
430                 return r;
431
432         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
433         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
434                 return r;
435
436         if (dm_suspended_md(md))
437                 return -EAGAIN;
438
439         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
440         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
441                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
442                 msleep(10);
443                 goto retry;
444         }
445
446         return r;
447 }
448
449 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
450 {
451         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
452 }
453
454 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
455                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
456 {
457         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
458         int r, srcu_idx;
459
460         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
461         if (r < 0)
462                 goto out;
463
464         if (r > 0) {
465                 /*
466                  * Target determined this ioctl is being issued against a
467                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
468                  */
469                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
470                         DMDEBUG_LIMIT(
471         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
472                                 current->comm, cmd);
473                         r = -ENOIOCTLCMD;
474                         goto out;
475                 }
476         }
477
478         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
479                 r = -ENOTTY;
480         else
481                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
482 out:
483         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
484         return r;
485 }
486
487 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
488 {
489         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
490 }
491 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
492
493 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
494 {
495         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
496 }
497
498 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
499 {
500         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
501         unsigned long start_time = io->start_time;
502         struct mapped_device *md = io->md;
503         struct bio *bio = io->orig_bio;
504         unsigned int sectors;
505
506         /*
507          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
508          * submitted (and accounted) after this flush completes.
509          */
510         if (bio_is_flush_with_data(bio))
511                 sectors = 0;
512         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
513                 sectors = bio_sectors(bio);
514         else
515                 sectors = io->sectors;
516
517         if (!end)
518                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
519                                    start_time);
520         else
521                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
522
523         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
524             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
525                 sector_t sector;
526
527                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
528                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
529                 else
530                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
531
532                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
533                                     sector, sectors,
534                                     end, start_time, stats_aux);
535         }
536 }
537
538 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
539 {
540         dm_io_acct(io, false);
541 }
542
543 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
544 {
545         /*
546          * Ensure IO accounting is only ever started once.
547          */
548         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
549                 return;
550
551         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
552         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
553                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
554         } else {
555                 unsigned long flags;
556                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
557                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
558                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
559                 spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
560         }
561
562         __dm_start_io_acct(io);
563 }
564
565 static void dm_end_io_acct(struct dm_io *io)
566 {
567         dm_io_acct(io, true);
568 }
569
570 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
571 {
572         struct dm_io *io;
573         struct dm_target_io *tio;
574         struct bio *clone;
575
576         clone = bio_alloc_clone(NULL, bio, GFP_NOIO, &md->mempools->io_bs);
577         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
578         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
579
580         tio = clone_to_tio(clone);
581         tio->flags = 0;
582         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
583         tio->io = NULL;
584
585         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
586         io->magic = DM_IO_MAGIC;
587         io->status = BLK_STS_OK;
588
589         /* one ref is for submission, the other is for completion */
590         atomic_set(&io->io_count, 2);
591         this_cpu_inc(*md->pending_io);
592         io->orig_bio = bio;
593         io->md = md;
594         spin_lock_init(&io->lock);
595         io->start_time = jiffies;
596         io->flags = 0;
597
598         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
599                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
600
601         return io;
602 }
603
604 static void free_io(struct dm_io *io)
605 {
606         bio_put(&io->tio.clone);
607 }
608
609 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
610                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
611 {
612         struct dm_target_io *tio;
613         struct bio *clone;
614
615         if (!ci->io->tio.io) {
616                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
617                 tio = &ci->io->tio;
618                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
619                 clone = &tio->clone;
620         } else {
621                 struct mapped_device *md = ci->io->md;
622
623                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
624                                         &md->mempools->bs);
625                 if (!clone)
626                         return NULL;
627                 /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
628                 clone->bi_bdev = md->disk->part0;
629
630                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
631                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
632
633                 tio = clone_to_tio(clone);
634                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
635         }
636
637         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
638         tio->io = ci->io;
639         tio->ti = ti;
640         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
641         tio->len_ptr = len;
642         tio->old_sector = 0;
643
644         if (len) {
645                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
646                 if (bio_integrity(clone))
647                         bio_integrity_trim(clone);
648         }
649
650         return clone;
651 }
652
653 static void free_tio(struct bio *clone)
654 {
655         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
656                 return;
657         bio_put(clone);
658 }
659
660 /*
661  * Add the bio to the list of deferred io.
662  */
663 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
664 {
665         unsigned long flags;
666
667         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
668         bio_list_add(&md->deferred, bio);
669         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
670         queue_work(md->wq, &md->work);
671 }
672
673 /*
674  * Everyone (including functions in this file), should use this
675  * function to access the md->map field, and make sure they call
676  * dm_put_live_table() when finished.
677  */
678 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
679                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
680 {
681         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
682
683         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
684 }
685
686 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
687                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
688 {
689         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
690 }
691
692 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
693 {
694         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
695         synchronize_rcu_expedited();
696 }
697
698 /*
699  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
700  * The caller must not block between these two functions.
701  */
702 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
703 {
704         rcu_read_lock();
705         return rcu_dereference(md->map);
706 }
707
708 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
709 {
710         rcu_read_unlock();
711 }
712
713 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
714                                                      int *srcu_idx, struct bio *bio)
715 {
716         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
717                 return dm_get_live_table_fast(md);
718         else
719                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
720 }
721
722 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
723                                          struct bio *bio)
724 {
725         if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
726                 dm_put_live_table_fast(md);
727         else
728                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
729 }
730
731 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
732
733 /*
734  * Open a table device so we can use it as a map destination.
735  */
736 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
737                              struct mapped_device *md)
738 {
739         struct block_device *bdev;
740         u64 part_off;
741         int r;
742
743         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
744
745         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
746         if (IS_ERR(bdev))
747                 return PTR_ERR(bdev);
748
749         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
750         if (r) {
751                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
752                 return r;
753         }
754
755         td->dm_dev.bdev = bdev;
756         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off);
757         return 0;
758 }
759
760 /*
761  * Close a table device that we've been using.
762  */
763 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
764 {
765         if (!td->dm_dev.bdev)
766                 return;
767
768         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
769         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
770         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
771         td->dm_dev.bdev = NULL;
772         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
773 }
774
775 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
776                                               fmode_t mode)
777 {
778         struct table_device *td;
779
780         list_for_each_entry(td, l, list)
781                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
782                         return td;
783
784         return NULL;
785 }
786
787 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
788                         struct dm_dev **result)
789 {
790         int r;
791         struct table_device *td;
792
793         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
794         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
795         if (!td) {
796                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
797                 if (!td) {
798                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
799                         return -ENOMEM;
800                 }
801
802                 td->dm_dev.mode = mode;
803                 td->dm_dev.bdev = NULL;
804
805                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
806                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
807                         kfree(td);
808                         return r;
809                 }
810
811                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
812
813                 refcount_set(&td->count, 1);
814                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
815         } else {
816                 refcount_inc(&td->count);
817         }
818         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
819
820         *result = &td->dm_dev;
821         return 0;
822 }
823
824 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
825 {
826         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
827
828         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
829         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
830                 close_table_device(td, md);
831                 list_del(&td->list);
832                 kfree(td);
833         }
834         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
835 }
836
837 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
838 {
839         struct list_head *tmp, *next;
840
841         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
842                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
843
844                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
845                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
846                 kfree(td);
847         }
848 }
849
850 /*
851  * Get the geometry associated with a dm device
852  */
853 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
854 {
855         *geo = md->geometry;
856
857         return 0;
858 }
859
860 /*
861  * Set the geometry of a device.
862  */
863 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
864 {
865         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
866
867         if (geo->start > sz) {
868                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
869                 return -EINVAL;
870         }
871
872         md->geometry = *geo;
873
874         return 0;
875 }
876
877 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
878 {
879         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
880 }
881
882 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
883 {
884         blk_status_t io_error;
885         struct mapped_device *md = io->md;
886         struct bio *bio = io->orig_bio;
887
888         if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
889                 unsigned long flags;
890                 /*
891                  * Target requested pushing back the I/O.
892                  */
893                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
894                 if (__noflush_suspending(md) &&
895                     !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) {
896                         /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
897                         bio_list_add_head(&md->deferred, bio);
898                 } else {
899                         /*
900                          * noflush suspend was interrupted or this is
901                          * a write to a zoned target.
902                          */
903                         io->status = BLK_STS_IOERR;
904                 }
905                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
906         }
907
908         io_error = io->status;
909         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
910                 dm_end_io_acct(io);
911         else if (!io_error) {
912                 /*
913                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
914                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
915                  */
916                 __dm_start_io_acct(io);
917                 dm_end_io_acct(io);
918         }
919         free_io(io);
920         smp_wmb();
921         this_cpu_dec(*md->pending_io);
922
923         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
924         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
925                 wake_up(&md->wait);
926
927         if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE || io_error == BLK_STS_AGAIN) {
928                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
929                         /*
930                          * Upper layer won't help us poll split bio (io->orig_bio
931                          * may only reflect a subset of the pre-split original)
932                          * so clear REQ_POLLED in case of requeue.
933                          */
934                         bio_clear_polled(bio);
935                         if (io_error == BLK_STS_AGAIN) {
936                                 /* io_uring doesn't handle BLK_STS_AGAIN (yet) */
937                                 queue_io(md, bio);
938                         }
939                 }
940                 return;
941         }
942
943         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
944                 /*
945                  * Preflush done for flush with data, reissue
946                  * without REQ_PREFLUSH.
947                  */
948                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
949                 queue_io(md, bio);
950         } else {
951                 /* done with normal IO or empty flush */
952                 if (io_error)
953                         bio->bi_status = io_error;
954                 bio_endio(bio);
955         }
956 }
957
958 /*
959  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
960  * cloned into, completing the original io if necc.
961  */
962 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
963 {
964         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
965                 dm_io_complete(io);
966 }
967
968 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
969 {
970         unsigned long flags;
971
972         /* Push-back supersedes any I/O errors */
973         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
974         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
975               __noflush_suspending(io->md))) {
976                 io->status = error;
977         }
978         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
979 }
980
981 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
982 {
983         if (unlikely(error))
984                 dm_io_set_error(io, error);
985
986         __dm_io_dec_pending(io);
987 }
988
989 void disable_discard(struct mapped_device *md)
990 {
991         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
992
993         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
994         limits->max_discard_sectors = 0;
995 }
996
997 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
998 {
999         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1000
1001         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1002         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1003 }
1004
1005 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1006 {
1007         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1008 }
1009
1010 static void clone_endio(struct bio *bio)
1011 {
1012         blk_status_t error = bio->bi_status;
1013         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1014         struct dm_target *ti = tio->ti;
1015         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1016         struct dm_io *io = tio->io;
1017         struct mapped_device *md = io->md;
1018
1019         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1020                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1021                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1022                         disable_discard(md);
1023                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1024                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1025                         disable_write_zeroes(md);
1026         }
1027
1028         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1029             unlikely(blk_queue_is_zoned(bdev_get_queue(bio->bi_bdev))))
1030                 dm_zone_endio(io, bio);
1031
1032         if (endio) {
1033                 int r = endio(ti, bio, &error);
1034                 switch (r) {
1035                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1036                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1037                                 /*
1038                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1039                                  * target will break the sequential write pattern:
1040                                  * fail such IO.
1041                                  */
1042                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1043                                         error = BLK_STS_IOERR;
1044                                 else
1045                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1046                         } else
1047                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1048                         fallthrough;
1049                 case DM_ENDIO_DONE:
1050                         break;
1051                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1052                         /* The target will handle the io */
1053                         return;
1054                 default:
1055                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1056                         BUG();
1057                 }
1058         }
1059
1060         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1061             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1062                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1063
1064         free_tio(bio);
1065         dm_io_dec_pending(io, error);
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1070  * target boundary.
1071  */
1072 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1073                                                   sector_t target_offset)
1074 {
1075         return ti->len - target_offset;
1076 }
1077
1078 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1079 {
1080         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1081         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1082         sector_t max_len;
1083
1084         /*
1085          * Does the target need to split IO even further?
1086          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1087          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1088          *   blk_max_size_offset() isn't possible here. So pass in
1089          *   ti->max_io_len to override stacked chunk_sectors.
1090          */
1091         if (ti->max_io_len) {
1092                 max_len = blk_max_size_offset(ti->table->md->queue,
1093                                               target_offset, ti->max_io_len);
1094                 if (len > max_len)
1095                         len = max_len;
1096         }
1097
1098         return len;
1099 }
1100
1101 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1102 {
1103         if (len > UINT_MAX) {
1104                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1105                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1106                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1107                 return -EINVAL;
1108         }
1109
1110         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1111
1112         return 0;
1113 }
1114 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1115
1116 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1117                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1118         __acquires(md->io_barrier)
1119 {
1120         struct dm_table *map;
1121         struct dm_target *ti;
1122
1123         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1124         if (!map)
1125                 return NULL;
1126
1127         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1128         if (!ti)
1129                 return NULL;
1130
1131         return ti;
1132 }
1133
1134 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1135                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1136                 pfn_t *pfn)
1137 {
1138         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1139         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1140         struct dm_target *ti;
1141         long len, ret = -EIO;
1142         int srcu_idx;
1143
1144         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1145
1146         if (!ti)
1147                 goto out;
1148         if (!ti->type->direct_access)
1149                 goto out;
1150         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1151         if (len < 1)
1152                 goto out;
1153         nr_pages = min(len, nr_pages);
1154         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1155
1156  out:
1157         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1158
1159         return ret;
1160 }
1161
1162 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1163                                   size_t nr_pages)
1164 {
1165         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1166         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1167         struct dm_target *ti;
1168         int ret = -EIO;
1169         int srcu_idx;
1170
1171         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1172
1173         if (!ti)
1174                 goto out;
1175         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1176                 /*
1177                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1178                  *  here, something is wrong.
1179                  */
1180                 goto out;
1181         }
1182         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1183  out:
1184         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1185
1186         return ret;
1187 }
1188
1189 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1190                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1191 {
1192         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1193         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1194         struct dm_target *ti;
1195         int srcu_idx;
1196         long ret = 0;
1197
1198         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1199         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1200                 goto out;
1201
1202         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1203 out:
1204         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1205         return ret;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1210  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1211  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1212  * __send_duplicate_bios().
1213  *
1214  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1215  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1216  * sent in a next bio.
1217  *
1218  * A diagram that explains the arithmetics:
1219  * +--------------------+---------------+-------+
1220  * |         1          |       2       |   3   |
1221  * +--------------------+---------------+-------+
1222  *
1223  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1224  *                      <----- bio_sectors ----->
1225  *                      <-- n_sectors -->
1226  *
1227  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1228  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1229  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1230  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1231  *       to make it empty)
1232  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1233  *
1234  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1235  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1236  * copies of the bio.
1237  */
1238 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1239 {
1240         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1241         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1242
1243         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1244         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1245         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1246         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1247         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1248
1249         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1250         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1251
1252         /*
1253          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1254          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1255          */
1256         dm_io_set_flag(tio->io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1257         tio->io->sectors = n_sectors;
1258 }
1259 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1260
1261 /*
1262  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1263  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1264  *
1265  * Targets should use this interface to submit bios they take
1266  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1267  *
1268  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1269  */
1270 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1271 {
1272         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1273         struct dm_io *io = tio->io;
1274
1275         /* establish bio that will get submitted */
1276         if (!tgt_clone)
1277                 tgt_clone = clone;
1278
1279         /*
1280          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1281          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1282          */
1283         dm_start_io_acct(io, clone);
1284
1285         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1286                               tio->old_sector);
1287         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1288 }
1289 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1290
1291 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1292 {
1293         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1294         while (latch < md->swap_bios) {
1295                 cond_resched();
1296                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1297                 md->swap_bios--;
1298         }
1299         while (latch > md->swap_bios) {
1300                 cond_resched();
1301                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1302                 md->swap_bios++;
1303         }
1304         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1305 }
1306
1307 static void __map_bio(struct bio *clone)
1308 {
1309         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1310         struct dm_target *ti = tio->ti;
1311         struct dm_io *io = tio->io;
1312         struct mapped_device *md = io->md;
1313         int r;
1314
1315         clone->bi_end_io = clone_endio;
1316
1317         /*
1318          * Map the clone.
1319          */
1320         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1321
1322         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1323             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1324                 int latch = get_swap_bios();
1325                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1326                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1327                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1328         }
1329
1330         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1331                 /*
1332                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1333                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1334                  * calls the target map operation.
1335                  */
1336                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1337                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1338                 else
1339                         r = ti->type->map(ti, clone);
1340         } else
1341                 r = ti->type->map(ti, clone);
1342
1343         switch (r) {
1344         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1345                 /* target has assumed ownership of this io */
1346                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1347                         dm_start_io_acct(io, clone);
1348                 break;
1349         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1350                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1351                 break;
1352         case DM_MAPIO_KILL:
1353         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1354                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1355                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1356                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1357                 free_tio(clone);
1358                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1359                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1360                 else
1361                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1362                 break;
1363         default:
1364                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1365                 BUG();
1366         }
1367 }
1368
1369 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1370 {
1371         struct dm_io *io = ci->io;
1372
1373         if (ci->sector_count > len) {
1374                 /*
1375                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1376                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1377                  */
1378                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1379                 io->sectors = len;
1380         }
1381
1382         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
1383             unlikely(dm_stats_used(&io->md->stats))) {
1384                 /*
1385                  * Save bi_sector in terms of its offset from end of
1386                  * original bio, only needed for DM-stats' benefit.
1387                  * - saved regardless of whether split needed so that
1388                  *   dm_accept_partial_bio() doesn't need to.
1389                  */
1390                 io->sector_offset = bio_end_sector(ci->bio) - ci->sector;
1391         }
1392 }
1393
1394 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1395                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1396 {
1397         struct bio *bio;
1398         int try;
1399
1400         for (try = 0; try < 2; try++) {
1401                 int bio_nr;
1402
1403                 if (try)
1404                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1405                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1406                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1407                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1408                         if (!bio)
1409                                 break;
1410
1411                         bio_list_add(blist, bio);
1412                 }
1413                 if (try)
1414                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1415                 if (bio_nr == num_bios)
1416                         return;
1417
1418                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1419                         free_tio(bio);
1420         }
1421 }
1422
1423 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1424                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1425 {
1426         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1427         struct bio *clone;
1428         int ret = 0;
1429
1430         switch (num_bios) {
1431         case 0:
1432                 break;
1433         case 1:
1434                 if (len)
1435                         setup_split_accounting(ci, *len);
1436                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1437                 __map_bio(clone);
1438                 ret = 1;
1439                 break;
1440         default:
1441                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1442                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1443                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1444                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1445                         __map_bio(clone);
1446                         ret += 1;
1447                 }
1448                 break;
1449         }
1450
1451         return ret;
1452 }
1453
1454 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1455 {
1456         unsigned target_nr = 0;
1457         struct dm_target *ti;
1458         struct bio flush_bio;
1459
1460         /*
1461          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1462          * need to reference it after submit. It's just used as
1463          * the basis for the clone(s).
1464          */
1465         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1466                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1467
1468         ci->bio = &flush_bio;
1469         ci->sector_count = 0;
1470         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1471
1472         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++))) {
1473                 int bios;
1474
1475                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1476                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1477                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1478         }
1479
1480         /*
1481          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1482          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1483          */
1484         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1485
1486         bio_uninit(ci->bio);
1487 }
1488
1489 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1490                                         unsigned num_bios)
1491 {
1492         unsigned len;
1493         int bios;
1494
1495         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1496                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1497
1498         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1499         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1500         /*
1501          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1502          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1503          */
1504         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1505
1506         ci->sector += len;
1507         ci->sector_count -= len;
1508 }
1509
1510 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1511 {
1512         unsigned int op = bio_op(bio);
1513
1514         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1515                 switch (op) {
1516                 case REQ_OP_DISCARD:
1517                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1518                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1519                         return true;
1520                 default:
1521                         break;
1522                 }
1523         }
1524
1525         return false;
1526 }
1527
1528 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1529                                           struct dm_target *ti)
1530 {
1531         unsigned num_bios = 0;
1532
1533         switch (bio_op(ci->bio)) {
1534         case REQ_OP_DISCARD:
1535                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1536                 break;
1537         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1538                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1539                 break;
1540         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1541                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1542                 break;
1543         }
1544
1545         /*
1546          * Even though the device advertised support for this type of
1547          * request, that does not mean every target supports it, and
1548          * reconfiguration might also have changed that since the
1549          * check was performed.
1550          */
1551         if (unlikely(!num_bios))
1552                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1553
1554         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1555         return BLK_STS_OK;
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1560  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1561  * stored in dm_io->data before the reuse.
1562  *
1563  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1564  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1565  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1566  */
1567 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1568 {
1569         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1570 }
1571
1572 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1573 {
1574         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1575
1576         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1577                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1578                 /*
1579                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1580                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1581                  */
1582                 io->data = bio->bi_private;
1583
1584                 /* tell block layer to poll for completion */
1585                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1586
1587                 io->next = NULL;
1588         } else {
1589                 /*
1590                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1591                  * and save bio->bi_private too.
1592                  */
1593                 io->data = (*head)->data;
1594                 io->next = *head;
1595         }
1596
1597         *head = io;
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1602  */
1603 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1604 {
1605         struct bio *clone;
1606         struct dm_target *ti;
1607         unsigned len;
1608
1609         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1610         if (unlikely(!ti))
1611                 return BLK_STS_IOERR;
1612         else if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1613                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1614
1615         /*
1616          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1617          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1618          */
1619         ci->submit_as_polled = ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED;
1620
1621         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1622         setup_split_accounting(ci, len);
1623         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1624         __map_bio(clone);
1625
1626         ci->sector += len;
1627         ci->sector_count -= len;
1628
1629         return BLK_STS_OK;
1630 }
1631
1632 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1633                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1634 {
1635         ci->map = map;
1636         ci->io = alloc_io(md, bio);
1637         ci->bio = bio;
1638         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1639         ci->submit_as_polled = false;
1640         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1641         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1642
1643         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1644         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1645             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1646                 ci->sector_count = 0;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1651  */
1652 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1653                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1654 {
1655         struct clone_info ci;
1656         struct dm_io *io;
1657         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1658         bool is_abnormal;
1659
1660         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1661         if (unlikely(is_abnormal)) {
1662                 /*
1663                  * Use blk_queue_split() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1664                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1665                  */
1666                 blk_queue_split(&bio);
1667         }
1668
1669         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1670         io = ci.io;
1671
1672         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1673                 __send_empty_flush(&ci);
1674                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1675                 goto out;
1676         }
1677
1678         error = __split_and_process_bio(&ci);
1679         if (error || !ci.sector_count)
1680                 goto out;
1681         /*
1682          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1683          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1684          */
1685         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1686         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1687         bio_inc_remaining(bio);
1688         submit_bio_noacct(bio);
1689 out:
1690         /*
1691          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1692          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1693          *
1694          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1695          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1696          */
1697         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1698                 /*
1699                  * In case of submission failure, the extra reference for
1700                  * submitting io isn't consumed yet
1701                  */
1702                 if (error)
1703                         atomic_dec(&io->io_count);
1704                 dm_io_dec_pending(io, error);
1705         } else
1706                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1707 }
1708
1709 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1710 {
1711         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1712         int srcu_idx;
1713         struct dm_table *map;
1714
1715         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio);
1716
1717         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1718         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1719             unlikely(!map)) {
1720                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1721                         bio_wouldblock_error(bio);
1722                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1723                         bio_io_error(bio);
1724                 else
1725                         queue_io(md, bio);
1726                 goto out;
1727         }
1728
1729         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1730 out:
1731         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio);
1732 }
1733
1734 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1735                           unsigned int flags)
1736 {
1737         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1738
1739         /* don't poll if the mapped io is done */
1740         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1741                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1742
1743         /* bio_poll holds the last reference */
1744         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1745 }
1746
1747 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1748                        unsigned int flags)
1749 {
1750         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1751         struct dm_io *list = *head;
1752         struct dm_io *tmp = NULL;
1753         struct dm_io *curr, *next;
1754
1755         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1756         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1757                 return 0;
1758
1759         WARN_ON_ONCE(!list);
1760
1761         /*
1762          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1763          *
1764          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1765          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1766          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1767          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1768          */
1769         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1770         bio->bi_private = list->data;
1771
1772         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1773                         curr ? curr->next : NULL) {
1774                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1775                         /*
1776                          * clone_endio() has already occurred, so no
1777                          * error handling is needed here.
1778                          */
1779                         __dm_io_dec_pending(curr);
1780                 } else {
1781                         curr->next = tmp;
1782                         tmp = curr;
1783                 }
1784         }
1785
1786         /* Not done? */
1787         if (tmp) {
1788                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1789                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1790                 *head = tmp;
1791                 return 0;
1792         }
1793         return 1;
1794 }
1795
1796 /*-----------------------------------------------------------------
1797  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1798  *---------------------------------------------------------------*/
1799 static void free_minor(int minor)
1800 {
1801         spin_lock(&_minor_lock);
1802         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1803         spin_unlock(&_minor_lock);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * See if the device with a specific minor # is free.
1808  */
1809 static int specific_minor(int minor)
1810 {
1811         int r;
1812
1813         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1814                 return -EINVAL;
1815
1816         idr_preload(GFP_KERNEL);
1817         spin_lock(&_minor_lock);
1818
1819         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1820
1821         spin_unlock(&_minor_lock);
1822         idr_preload_end();
1823         if (r < 0)
1824                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 static int next_free_minor(int *minor)
1829 {
1830         int r;
1831
1832         idr_preload(GFP_KERNEL);
1833         spin_lock(&_minor_lock);
1834
1835         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1836
1837         spin_unlock(&_minor_lock);
1838         idr_preload_end();
1839         if (r < 0)
1840                 return r;
1841         *minor = r;
1842         return 0;
1843 }
1844
1845 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1846 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1847 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1848
1849 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1850
1851 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1852 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1853 {
1854         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1855 }
1856
1857 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1858
1859 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1860 {
1861 }
1862 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1863
1864 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1865 {
1866         if (md->wq)
1867                 destroy_workqueue(md->wq);
1868         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1869
1870         if (md->dax_dev) {
1871                 dax_remove_host(md->disk);
1872                 kill_dax(md->dax_dev);
1873                 put_dax(md->dax_dev);
1874                 md->dax_dev = NULL;
1875         }
1876
1877         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1878         if (md->disk) {
1879                 spin_lock(&_minor_lock);
1880                 md->disk->private_data = NULL;
1881                 spin_unlock(&_minor_lock);
1882                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1883                         dm_sysfs_exit(md);
1884                         del_gendisk(md->disk);
1885                 }
1886                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1887                 blk_cleanup_disk(md->disk);
1888         }
1889
1890         if (md->pending_io) {
1891                 free_percpu(md->pending_io);
1892                 md->pending_io = NULL;
1893         }
1894
1895         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1896
1897         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1898         mutex_destroy(&md->type_lock);
1899         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1900         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1901
1902         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1907  */
1908 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1909 {
1910         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1911         struct mapped_device *md;
1912         void *old_md;
1913
1914         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1915         if (!md) {
1916                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1917                 return NULL;
1918         }
1919
1920         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1921                 goto bad_module_get;
1922
1923         /* get a minor number for the dev */
1924         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1925                 r = next_free_minor(&minor);
1926         else
1927                 r = specific_minor(minor);
1928         if (r < 0)
1929                 goto bad_minor;
1930
1931         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1932         if (r < 0)
1933                 goto bad_io_barrier;
1934
1935         md->numa_node_id = numa_node_id;
1936         md->init_tio_pdu = false;
1937         md->type = DM_TYPE_NONE;
1938         mutex_init(&md->suspend_lock);
1939         mutex_init(&md->type_lock);
1940         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1941         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1942         atomic_set(&md->holders, 1);
1943         atomic_set(&md->open_count, 0);
1944         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1945         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1946         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1947         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1948         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1949
1950         /*
1951          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
1952          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
1953          * override accordingly.
1954          */
1955         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
1956         if (!md->disk)
1957                 goto bad;
1958         md->queue = md->disk->queue;
1959
1960         init_waitqueue_head(&md->wait);
1961         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1962         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1963         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1964
1965         md->swap_bios = get_swap_bios();
1966         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
1967         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
1968
1969         md->disk->major = _major;
1970         md->disk->first_minor = minor;
1971         md->disk->minors = 1;
1972         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
1973         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1974         md->disk->queue = md->queue;
1975         md->disk->private_data = md;
1976         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1977
1978         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
1979                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
1980                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
1981                         md->dax_dev = NULL;
1982                         goto bad;
1983                 }
1984                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
1985                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
1986                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
1987                         goto bad;
1988         }
1989
1990         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1991
1992         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
1993         if (!md->wq)
1994                 goto bad;
1995
1996         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
1997         if (!md->pending_io)
1998                 goto bad;
1999
2000         dm_stats_init(&md->stats);
2001
2002         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2003         spin_lock(&_minor_lock);
2004         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2005         spin_unlock(&_minor_lock);
2006
2007         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2008
2009         return md;
2010
2011 bad:
2012         cleanup_mapped_device(md);
2013 bad_io_barrier:
2014         free_minor(minor);
2015 bad_minor:
2016         module_put(THIS_MODULE);
2017 bad_module_get:
2018         kvfree(md);
2019         return NULL;
2020 }
2021
2022 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2023
2024 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2025 {
2026         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2027
2028         unlock_fs(md);
2029
2030         cleanup_mapped_device(md);
2031
2032         free_table_devices(&md->table_devices);
2033         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2034         free_minor(minor);
2035
2036         module_put(THIS_MODULE);
2037         kvfree(md);
2038 }
2039
2040 /*
2041  * Bind a table to the device.
2042  */
2043 static void event_callback(void *context)
2044 {
2045         unsigned long flags;
2046         LIST_HEAD(uevents);
2047         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2048
2049         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2050         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2051         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2052
2053         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2054
2055         atomic_inc(&md->event_nr);
2056         wake_up(&md->eventq);
2057         dm_issue_global_event();
2058 }
2059
2060 /*
2061  * Returns old map, which caller must destroy.
2062  */
2063 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2064                                struct queue_limits *limits)
2065 {
2066         struct dm_table *old_map;
2067         sector_t size;
2068         int ret;
2069
2070         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2071
2072         size = dm_table_get_size(t);
2073
2074         /*
2075          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2076          */
2077         if (size != dm_get_size(md))
2078                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2079
2080         if (!get_capacity(md->disk))
2081                 set_capacity(md->disk, size);
2082         else
2083                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2084
2085         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2086
2087         if (dm_table_request_based(t)) {
2088                 /*
2089                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2090                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2091                  */
2092                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2093
2094                 /*
2095                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2096                  * size of front_pad doesn't change.
2097                  *
2098                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2099                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2100                  * so you must walk through the queue to unprep.
2101                  */
2102                 if (!md->mempools) {
2103                         md->mempools = t->mempools;
2104                         t->mempools = NULL;
2105                 }
2106         } else {
2107                 /*
2108                  * The md may already have mempools that need changing.
2109                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2110                  * because a different table was loaded.
2111                  */
2112                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2113                 md->mempools = t->mempools;
2114                 t->mempools = NULL;
2115         }
2116
2117         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2118         if (ret) {
2119                 old_map = ERR_PTR(ret);
2120                 goto out;
2121         }
2122
2123         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2124         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2125         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2126
2127         if (old_map)
2128                 dm_sync_table(md);
2129 out:
2130         return old_map;
2131 }
2132
2133 /*
2134  * Returns unbound table for the caller to free.
2135  */
2136 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2137 {
2138         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2139
2140         if (!map)
2141                 return NULL;
2142
2143         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2144         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2145         dm_sync_table(md);
2146
2147         return map;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Constructor for a new device.
2152  */
2153 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2154 {
2155         struct mapped_device *md;
2156
2157         md = alloc_dev(minor);
2158         if (!md)
2159                 return -ENXIO;
2160
2161         dm_ima_reset_data(md);
2162
2163         *result = md;
2164         return 0;
2165 }
2166
2167 /*
2168  * Functions to manage md->type.
2169  * All are required to hold md->type_lock.
2170  */
2171 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2172 {
2173         mutex_lock(&md->type_lock);
2174 }
2175
2176 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2177 {
2178         mutex_unlock(&md->type_lock);
2179 }
2180
2181 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2182 {
2183         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2184         md->type = type;
2185 }
2186
2187 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2188 {
2189         return md->type;
2190 }
2191
2192 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2193 {
2194         return md->immutable_target_type;
2195 }
2196
2197 /*
2198  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2199  * count on 'md'.
2200  */
2201 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2202 {
2203         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2204         return &md->queue->limits;
2205 }
2206 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2207
2208 /*
2209  * Setup the DM device's queue based on md's type
2210  */
2211 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2212 {
2213         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2214         struct queue_limits limits;
2215         int r;
2216
2217         switch (type) {
2218         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2219                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2220                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2221                 if (r) {
2222                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2223                         return r;
2224                 }
2225                 break;
2226         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2227         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2228                 break;
2229         case DM_TYPE_NONE:
2230                 WARN_ON_ONCE(true);
2231                 break;
2232         }
2233
2234         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2235         if (r) {
2236                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2237                 return r;
2238         }
2239         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2240         if (r)
2241                 return r;
2242
2243         r = add_disk(md->disk);
2244         if (r)
2245                 return r;
2246
2247         r = dm_sysfs_init(md);
2248         if (r) {
2249                 del_gendisk(md->disk);
2250                 return r;
2251         }
2252         md->type = type;
2253         return 0;
2254 }
2255
2256 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2257 {
2258         struct mapped_device *md;
2259         unsigned minor = MINOR(dev);
2260
2261         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2262                 return NULL;
2263
2264         spin_lock(&_minor_lock);
2265
2266         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2267         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2268             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2269                 md = NULL;
2270                 goto out;
2271         }
2272         dm_get(md);
2273 out:
2274         spin_unlock(&_minor_lock);
2275
2276         return md;
2277 }
2278 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2279
2280 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2281 {
2282         return md->interface_ptr;
2283 }
2284
2285 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2286 {
2287         md->interface_ptr = ptr;
2288 }
2289
2290 void dm_get(struct mapped_device *md)
2291 {
2292         atomic_inc(&md->holders);
2293         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2294 }
2295
2296 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2297 {
2298         spin_lock(&_minor_lock);
2299         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2300                 spin_unlock(&_minor_lock);
2301                 return -EBUSY;
2302         }
2303         dm_get(md);
2304         spin_unlock(&_minor_lock);
2305         return 0;
2306 }
2307 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2308
2309 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2310 {
2311         return md->name;
2312 }
2313 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2314
2315 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2316 {
2317         struct dm_table *map;
2318         int srcu_idx;
2319
2320         might_sleep();
2321
2322         spin_lock(&_minor_lock);
2323         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2324         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2325         spin_unlock(&_minor_lock);
2326
2327         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2328
2329         /*
2330          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2331          * do not race with internal suspend.
2332          */
2333         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2334         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2335         if (!dm_suspended_md(md)) {
2336                 dm_table_presuspend_targets(map);
2337                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2338                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2339                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2340         }
2341         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2342         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2343         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2344
2345         /*
2346          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2347          * for example.  Wait for all references to disappear.
2348          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2349          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2350          */
2351         if (wait)
2352                 while (atomic_read(&md->holders))
2353                         msleep(1);
2354         else if (atomic_read(&md->holders))
2355                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2356                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2357
2358         dm_table_destroy(__unbind(md));
2359         free_dev(md);
2360 }
2361
2362 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2363 {
2364         __dm_destroy(md, true);
2365 }
2366
2367 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2368 {
2369         __dm_destroy(md, false);
2370 }
2371
2372 void dm_put(struct mapped_device *md)
2373 {
2374         atomic_dec(&md->holders);
2375 }
2376 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2377
2378 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2379 {
2380         int cpu;
2381         unsigned long sum = 0;
2382
2383         for_each_possible_cpu(cpu)
2384                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2385
2386         return sum != 0;
2387 }
2388
2389 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2390 {
2391         int r = 0;
2392         DEFINE_WAIT(wait);
2393
2394         while (true) {
2395                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2396
2397                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2398                         break;
2399
2400                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2401                         r = -EINTR;
2402                         break;
2403                 }
2404
2405                 io_schedule();
2406         }
2407         finish_wait(&md->wait, &wait);
2408
2409         smp_rmb();
2410
2411         return r;
2412 }
2413
2414 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2415 {
2416         int r = 0;
2417
2418         if (!queue_is_mq(md->queue))
2419                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2420
2421         while (true) {
2422                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2423                         break;
2424
2425                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2426                         r = -EINTR;
2427                         break;
2428                 }
2429
2430                 msleep(5);
2431         }
2432
2433         return r;
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Process the deferred bios
2438  */
2439 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2440 {
2441         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2442         struct bio *bio;
2443
2444         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2445                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2446                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2447                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2448
2449                 if (!bio)
2450                         break;
2451
2452                 submit_bio_noacct(bio);
2453         }
2454 }
2455
2456 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2457 {
2458         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2459         smp_mb__after_atomic();
2460         queue_work(md->wq, &md->work);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2465  */
2466 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2467 {
2468         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2469         struct queue_limits limits;
2470         int r;
2471
2472         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2473
2474         /* device must be suspended */
2475         if (!dm_suspended_md(md))
2476                 goto out;
2477
2478         /*
2479          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2480          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2481          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2482          * reappear.
2483          */
2484         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2485                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2486                 if (live_map)
2487                         limits = md->queue->limits;
2488                 dm_put_live_table_fast(md);
2489         }
2490
2491         if (!live_map) {
2492                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2493                 if (r) {
2494                         map = ERR_PTR(r);
2495                         goto out;
2496                 }
2497         }
2498
2499         map = __bind(md, table, &limits);
2500         dm_issue_global_event();
2501
2502 out:
2503         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2504         return map;
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2509  * device.
2510  */
2511 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2512 {
2513         int r;
2514
2515         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2516
2517         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2518         if (!r)
2519                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2520         return r;
2521 }
2522
2523 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2524 {
2525         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2526                 return;
2527         thaw_bdev(md->disk->part0);
2528         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2529 }
2530
2531 /*
2532  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2533  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2534  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2535  *
2536  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2537  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2538  * are being added to md->deferred list.
2539  */
2540 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2541                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2542                         int dmf_suspended_flag)
2543 {
2544         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2545         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2546         int r;
2547
2548         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2549
2550         /*
2551          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2552          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2553          */
2554         if (noflush)
2555                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2556         else
2557                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2558
2559         /*
2560          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2561          * provide the .presuspend_undo hook.
2562          */
2563         dm_table_presuspend_targets(map);
2564
2565         /*
2566          * Flush I/O to the device.
2567          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2568          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2569          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2570          */
2571         if (!noflush && do_lockfs) {
2572                 r = lock_fs(md);
2573                 if (r) {
2574                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2575                         return r;
2576                 }
2577         }
2578
2579         /*
2580          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2581          * to target drivers i.e. no one may be executing
2582          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2583          *
2584          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2585          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2586          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2587          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2588          * flush_workqueue(md->wq).
2589          */
2590         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2591         if (map)
2592                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2593
2594         /*
2595          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2596          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2597          */
2598         if (dm_request_based(md))
2599                 dm_stop_queue(md->queue);
2600
2601         flush_workqueue(md->wq);
2602
2603         /*
2604          * At this point no more requests are entering target request routines.
2605          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2606          * to finish.
2607          */
2608         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2609         if (!r)
2610                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2611
2612         if (noflush)
2613                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2614         if (map)
2615                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2616
2617         /* were we interrupted ? */
2618         if (r < 0) {
2619                 dm_queue_flush(md);
2620
2621                 if (dm_request_based(md))
2622                         dm_start_queue(md->queue);
2623
2624                 unlock_fs(md);
2625                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2626                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2627         }
2628
2629         return r;
2630 }
2631
2632 /*
2633  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2634  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2635  * the background.  Before the table can be swapped with
2636  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2637  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2638  */
2639 /*
2640  * Suspend mechanism in request-based dm.
2641  *
2642  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2643  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2644  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2645  *
2646  * To abort suspend, start the request_queue.
2647  */
2648 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2649 {
2650         struct dm_table *map = NULL;
2651         int r = 0;
2652
2653 retry:
2654         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2655
2656         if (dm_suspended_md(md)) {
2657                 r = -EINVAL;
2658                 goto out_unlock;
2659         }
2660
2661         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2662                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2663                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2664                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2665                 if (r)
2666                         return r;
2667                 goto retry;
2668         }
2669
2670         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2671
2672         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2673         if (r)
2674                 goto out_unlock;
2675
2676         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2677         dm_table_postsuspend_targets(map);
2678         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2679
2680 out_unlock:
2681         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2682         return r;
2683 }
2684
2685 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2686 {
2687         if (map) {
2688                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2689                 if (r)
2690                         return r;
2691         }
2692
2693         dm_queue_flush(md);
2694
2695         /*
2696          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2697          * so that mapping of targets can work correctly.
2698          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2699          */
2700         if (dm_request_based(md))
2701                 dm_start_queue(md->queue);
2702
2703         unlock_fs(md);
2704
2705         return 0;
2706 }
2707
2708 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2709 {
2710         int r;
2711         struct dm_table *map = NULL;
2712
2713 retry:
2714         r = -EINVAL;
2715         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2716
2717         if (!dm_suspended_md(md))
2718                 goto out;
2719
2720         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2721                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2722                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2723                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2724                 if (r)
2725                         return r;
2726                 goto retry;
2727         }
2728
2729         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2730         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2731                 goto out;
2732
2733         r = __dm_resume(md, map);
2734         if (r)
2735                 goto out;
2736
2737         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2738 out:
2739         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2740
2741         return r;
2742 }
2743
2744 /*
2745  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2746  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2747  * It may be used only from the kernel.
2748  */
2749
2750 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2751 {
2752         struct dm_table *map = NULL;
2753
2754         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2755
2756         if (md->internal_suspend_count++)
2757                 return; /* nested internal suspend */
2758
2759         if (dm_suspended_md(md)) {
2760                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2761                 return; /* nest suspend */
2762         }
2763
2764         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2765
2766         /*
2767          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2768          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2769          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2770          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2771          */
2772         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2773                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2774
2775         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2776         dm_table_postsuspend_targets(map);
2777         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2778 }
2779
2780 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2781 {
2782         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2783
2784         if (--md->internal_suspend_count)
2785                 return; /* resume from nested internal suspend */
2786
2787         if (dm_suspended_md(md))
2788                 goto done; /* resume from nested suspend */
2789
2790         /*
2791          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2792          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2793          */
2794         (void) __dm_resume(md, NULL);
2795
2796 done:
2797         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2798         smp_mb__after_atomic();
2799         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2800 }
2801
2802 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2803 {
2804         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2805         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2806         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2807 }
2808 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2809
2810 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2811 {
2812         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2813         __dm_internal_resume(md);
2814         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2817
2818 /*
2819  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2820  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2821  */
2822
2823 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2824 {
2825         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2826         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2827                 return;
2828
2829         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2830         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2831         flush_workqueue(md->wq);
2832         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2833 }
2834 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2835
2836 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2837 {
2838         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2839                 goto done;
2840
2841         dm_queue_flush(md);
2842
2843 done:
2844         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2847
2848 /*-----------------------------------------------------------------
2849  * Event notification.
2850  *---------------------------------------------------------------*/
2851 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2852                        unsigned cookie)
2853 {
2854         int r;
2855         unsigned noio_flag;
2856         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2857         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2858
2859         noio_flag = memalloc_noio_save();
2860
2861         if (!cookie)
2862                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2863         else {
2864                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2865                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2866                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2867                                        action, envp);
2868         }
2869
2870         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2871
2872         return r;
2873 }
2874
2875 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2876 {
2877         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2878 }
2879
2880 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2881 {
2882         return atomic_read(&md->event_nr);
2883 }
2884
2885 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2886 {
2887         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2888                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2889 }
2890
2891 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2892 {
2893         unsigned long flags;
2894
2895         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2896         list_add(elist, &md->uevent_list);
2897         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2898 }
2899
2900 /*
2901  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2902  * count on 'md'.
2903  */
2904 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2905 {
2906         return md->disk;
2907 }
2908 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2909
2910 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2911 {
2912         return &md->kobj_holder.kobj;
2913 }
2914
2915 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2916 {
2917         struct mapped_device *md;
2918
2919         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2920
2921         spin_lock(&_minor_lock);
2922         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2923                 md = NULL;
2924                 goto out;
2925         }
2926         dm_get(md);
2927 out:
2928         spin_unlock(&_minor_lock);
2929
2930         return md;
2931 }
2932
2933 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2934 {
2935         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2936 }
2937
2938 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
2939 {
2940         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2941 }
2942
2943 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2944 {
2945         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2946 }
2947
2948 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2949 {
2950         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2951 }
2952
2953 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2954 {
2955         return dm_suspended_md(ti->table->md);
2956 }
2957 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2958
2959 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
2960 {
2961         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
2962 }
2963 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
2964
2965 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2966 {
2967         return __noflush_suspending(ti->table->md);
2968 }
2969 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2970
2971 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2972                                             unsigned per_io_data_size, unsigned min_pool_size,
2973                                             bool integrity, bool poll)
2974 {
2975         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2976         unsigned int pool_size = 0;
2977         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2978         int ret;
2979
2980         if (!pools)
2981                 return NULL;
2982
2983         switch (type) {
2984         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2985         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2986                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2987                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET;
2988                 io_front_pad = roundup(per_io_data_size,  __alignof__(struct dm_io)) + DM_IO_BIO_OFFSET;
2989                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, poll ? BIOSET_PERCPU_CACHE : 0);
2990                 if (ret)
2991                         goto out;
2992                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2993                         goto out;
2994                 break;
2995         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2996                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2997                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2998                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2999                 break;
3000         default:
3001                 BUG();
3002         }
3003
3004         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3005         if (ret)
3006                 goto out;
3007
3008         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3009                 goto out;
3010
3011         return pools;
3012
3013 out:
3014         dm_free_md_mempools(pools);
3015
3016         return NULL;
3017 }
3018
3019 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3020 {
3021         if (!pools)
3022                 return;
3023
3024         bioset_exit(&pools->bs);
3025         bioset_exit(&pools->io_bs);
3026
3027         kfree(pools);
3028 }
3029
3030 struct dm_pr {
3031         u64     old_key;
3032         u64     new_key;
3033         u32     flags;
3034         bool    fail_early;
3035 };
3036
3037 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3038                       void *data)
3039 {
3040         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3041         struct dm_table *table;
3042         struct dm_target *ti;
3043         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3044
3045         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3046         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3047                 goto out;
3048
3049         /* We only support devices that have a single target */
3050         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3051                 goto out;
3052         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3053
3054         ret = -EINVAL;
3055         if (!ti->type->iterate_devices)
3056                 goto out;
3057
3058         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3059 out:
3060         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3061         return ret;
3062 }
3063
3064 /*
3065  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3066  */
3067 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3068                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3069 {
3070         struct dm_pr *pr = data;
3071         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3072
3073         if (!ops || !ops->pr_register)
3074                 return -EOPNOTSUPP;
3075         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3076 }
3077
3078 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3079                           u32 flags)
3080 {
3081         struct dm_pr pr = {
3082                 .old_key        = old_key,
3083                 .new_key        = new_key,
3084                 .flags          = flags,
3085                 .fail_early     = true,
3086         };
3087         int ret;
3088
3089         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3090         if (ret && new_key) {
3091                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3092                 pr.old_key = new_key;
3093                 pr.new_key = 0;
3094                 pr.flags = 0;
3095                 pr.fail_early = false;
3096                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3097         }
3098
3099         return ret;
3100 }
3101
3102 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3103                          u32 flags)
3104 {
3105         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3106         const struct pr_ops *ops;
3107         int r, srcu_idx;
3108
3109         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3110         if (r < 0)
3111                 goto out;
3112
3113         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3114         if (ops && ops->pr_reserve)
3115                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3116         else
3117                 r = -EOPNOTSUPP;
3118 out:
3119         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3120         return r;
3121 }
3122
3123 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3124 {
3125         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3126         const struct pr_ops *ops;
3127         int r, srcu_idx;
3128
3129         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3130         if (r < 0)
3131                 goto out;
3132
3133         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3134         if (ops && ops->pr_release)
3135                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3136         else
3137                 r = -EOPNOTSUPP;
3138 out:
3139         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3140         return r;
3141 }
3142
3143 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3144                          enum pr_type type, bool abort)
3145 {
3146         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3147         const struct pr_ops *ops;
3148         int r, srcu_idx;
3149
3150         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3151         if (r < 0)
3152                 goto out;
3153
3154         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3155         if (ops && ops->pr_preempt)
3156                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3157         else
3158                 r = -EOPNOTSUPP;
3159 out:
3160         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3161         return r;
3162 }
3163
3164 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3165 {
3166         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3167         const struct pr_ops *ops;
3168         int r, srcu_idx;
3169
3170         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3171         if (r < 0)
3172                 goto out;
3173
3174         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3175         if (ops && ops->pr_clear)
3176                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3177         else
3178                 r = -EOPNOTSUPP;
3179 out:
3180         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3181         return r;
3182 }
3183
3184 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3185         .pr_register    = dm_pr_register,
3186         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3187         .pr_release     = dm_pr_release,
3188         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3189         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3190 };
3191
3192 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3193         .submit_bio = dm_submit_bio,
3194         .poll_bio = dm_poll_bio,
3195         .open = dm_blk_open,
3196         .release = dm_blk_close,
3197         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3198         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3199         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3200         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3201         .owner = THIS_MODULE
3202 };
3203
3204 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3205         .open = dm_blk_open,
3206         .release = dm_blk_close,
3207         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3208         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3209         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3210         .owner = THIS_MODULE
3211 };
3212
3213 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3214         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3215         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3216         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3217 };
3218
3219 /*
3220  * module hooks
3221  */
3222 module_init(dm_init);
3223 module_exit(dm_exit);
3224
3225 module_param(major, uint, 0);
3226 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3227
3228 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3229 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3230
3231 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3232 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3233
3234 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3235 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3236
3237 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3238 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3239 MODULE_LICENSE("GPL");