Linux 6.0-rc1
[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 static inline struct dm_target_io *clone_to_tio(struct bio *clone)
92 {
93         return container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
94 }
95
96 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
97 {
98         if (!dm_tio_flagged(clone_to_tio(bio), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
99                 return (char *)bio - DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET - data_size;
100         return (char *)bio - DM_IO_BIO_OFFSET - data_size;
101 }
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
103
104 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
105 {
106         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
107         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
108                 return (struct bio *)((char *)io + DM_IO_BIO_OFFSET);
109         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
110         return (struct bio *)((char *)io + DM_TARGET_IO_BIO_OFFSET);
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
113
114 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
115 {
116         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
117 }
118 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
119
120 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
121
122 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
123 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
124
125 #define DEFAULT_SWAP_BIOS       (8 * 1048576 / PAGE_SIZE)
126 static int swap_bios = DEFAULT_SWAP_BIOS;
127 static int get_swap_bios(void)
128 {
129         int latch = READ_ONCE(swap_bios);
130         if (unlikely(latch <= 0))
131                 latch = DEFAULT_SWAP_BIOS;
132         return latch;
133 }
134
135 struct table_device {
136         struct list_head list;
137         refcount_t count;
138         struct dm_dev dm_dev;
139 };
140
141 /*
142  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
143  */
144 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
145 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
146
147 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
148 {
149         int param = READ_ONCE(*module_param);
150         int modified_param = 0;
151         bool modified = true;
152
153         if (param < min)
154                 modified_param = min;
155         else if (param > max)
156                 modified_param = max;
157         else
158                 modified = false;
159
160         if (modified) {
161                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
162                 param = modified_param;
163         }
164
165         return param;
166 }
167
168 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
169                                unsigned def, unsigned max)
170 {
171         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
172         unsigned modified_param = 0;
173
174         if (!param)
175                 modified_param = def;
176         else if (param > max)
177                 modified_param = max;
178
179         if (modified_param) {
180                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
181                 param = modified_param;
182         }
183
184         return param;
185 }
186
187 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
188 {
189         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
190                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
191 }
192 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
193
194 static unsigned dm_get_numa_node(void)
195 {
196         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
197                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
198 }
199
200 static int __init local_init(void)
201 {
202         int r;
203
204         r = dm_uevent_init();
205         if (r)
206                 return r;
207
208         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
209         if (!deferred_remove_workqueue) {
210                 r = -ENOMEM;
211                 goto out_uevent_exit;
212         }
213
214         _major = major;
215         r = register_blkdev(_major, _name);
216         if (r < 0)
217                 goto out_free_workqueue;
218
219         if (!_major)
220                 _major = r;
221
222         return 0;
223
224 out_free_workqueue:
225         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
226 out_uevent_exit:
227         dm_uevent_exit();
228
229         return r;
230 }
231
232 static void local_exit(void)
233 {
234         flush_scheduled_work();
235         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
236
237         unregister_blkdev(_major, _name);
238         dm_uevent_exit();
239
240         _major = 0;
241
242         DMINFO("cleaned up");
243 }
244
245 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
246         local_init,
247         dm_target_init,
248         dm_linear_init,
249         dm_stripe_init,
250         dm_io_init,
251         dm_kcopyd_init,
252         dm_interface_init,
253         dm_statistics_init,
254 };
255
256 static void (*_exits[])(void) = {
257         local_exit,
258         dm_target_exit,
259         dm_linear_exit,
260         dm_stripe_exit,
261         dm_io_exit,
262         dm_kcopyd_exit,
263         dm_interface_exit,
264         dm_statistics_exit,
265 };
266
267 static int __init dm_init(void)
268 {
269         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
270         int r, i;
271
272 #if (IS_ENABLED(CONFIG_IMA) && !IS_ENABLED(CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE))
273         DMWARN("CONFIG_IMA_DISABLE_HTABLE is disabled."
274                " Duplicate IMA measurements will not be recorded in the IMA log.");
275 #endif
276
277         for (i = 0; i < count; i++) {
278                 r = _inits[i]();
279                 if (r)
280                         goto bad;
281         }
282
283         return 0;
284 bad:
285         while (i--)
286                 _exits[i]();
287
288         return r;
289 }
290
291 static void __exit dm_exit(void)
292 {
293         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
294
295         while (i--)
296                 _exits[i]();
297
298         /*
299          * Should be empty by this point.
300          */
301         idr_destroy(&_minor_idr);
302 }
303
304 /*
305  * Block device functions
306  */
307 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
308 {
309         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
310 }
311
312 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
313 {
314         struct mapped_device *md;
315
316         spin_lock(&_minor_lock);
317
318         md = bdev->bd_disk->private_data;
319         if (!md)
320                 goto out;
321
322         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
323             dm_deleting_md(md)) {
324                 md = NULL;
325                 goto out;
326         }
327
328         dm_get(md);
329         atomic_inc(&md->open_count);
330 out:
331         spin_unlock(&_minor_lock);
332
333         return md ? 0 : -ENXIO;
334 }
335
336 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
337 {
338         struct mapped_device *md;
339
340         spin_lock(&_minor_lock);
341
342         md = disk->private_data;
343         if (WARN_ON(!md))
344                 goto out;
345
346         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
347             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
348                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
349
350         dm_put(md);
351 out:
352         spin_unlock(&_minor_lock);
353 }
354
355 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
356 {
357         return atomic_read(&md->open_count);
358 }
359
360 /*
361  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
362  */
363 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
364 {
365         int r = 0;
366
367         spin_lock(&_minor_lock);
368
369         if (dm_open_count(md)) {
370                 r = -EBUSY;
371                 if (mark_deferred)
372                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
373         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
374                 r = -EEXIST;
375         else
376                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
377
378         spin_unlock(&_minor_lock);
379
380         return r;
381 }
382
383 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
384 {
385         int r = 0;
386
387         spin_lock(&_minor_lock);
388
389         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
390                 r = -EBUSY;
391         else
392                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
393
394         spin_unlock(&_minor_lock);
395
396         return r;
397 }
398
399 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
400 {
401         dm_deferred_remove();
402 }
403
404 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
405 {
406         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
407
408         return dm_get_geometry(md, geo);
409 }
410
411 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
412                             struct block_device **bdev)
413 {
414         struct dm_target *ti;
415         struct dm_table *map;
416         int r;
417
418 retry:
419         r = -ENOTTY;
420         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
421         if (!map || !dm_table_get_size(map))
422                 return r;
423
424         /* We only support devices that have a single target */
425         if (map->num_targets != 1)
426                 return r;
427
428         ti = dm_table_get_target(map, 0);
429         if (!ti->type->prepare_ioctl)
430                 return r;
431
432         if (dm_suspended_md(md))
433                 return -EAGAIN;
434
435         r = ti->type->prepare_ioctl(ti, bdev);
436         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
437                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
438                 msleep(10);
439                 goto retry;
440         }
441
442         return r;
443 }
444
445 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
446 {
447         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
448 }
449
450 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
451                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
452 {
453         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
454         int r, srcu_idx;
455
456         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
457         if (r < 0)
458                 goto out;
459
460         if (r > 0) {
461                 /*
462                  * Target determined this ioctl is being issued against a
463                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
464                  */
465                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
466                         DMDEBUG_LIMIT(
467         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
468                                 current->comm, cmd);
469                         r = -ENOIOCTLCMD;
470                         goto out;
471                 }
472         }
473
474         if (!bdev->bd_disk->fops->ioctl)
475                 r = -ENOTTY;
476         else
477                 r = bdev->bd_disk->fops->ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
478 out:
479         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
480         return r;
481 }
482
483 u64 dm_start_time_ns_from_clone(struct bio *bio)
484 {
485         return jiffies_to_nsecs(clone_to_tio(bio)->io->start_time);
486 }
487 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_start_time_ns_from_clone);
488
489 static bool bio_is_flush_with_data(struct bio *bio)
490 {
491         return ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size);
492 }
493
494 static void dm_io_acct(struct dm_io *io, bool end)
495 {
496         struct dm_stats_aux *stats_aux = &io->stats_aux;
497         unsigned long start_time = io->start_time;
498         struct mapped_device *md = io->md;
499         struct bio *bio = io->orig_bio;
500         unsigned int sectors;
501
502         /*
503          * If REQ_PREFLUSH set, don't account payload, it will be
504          * submitted (and accounted) after this flush completes.
505          */
506         if (bio_is_flush_with_data(bio))
507                 sectors = 0;
508         else if (likely(!(dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))))
509                 sectors = bio_sectors(bio);
510         else
511                 sectors = io->sectors;
512
513         if (!end)
514                 bdev_start_io_acct(bio->bi_bdev, sectors, bio_op(bio),
515                                    start_time);
516         else
517                 bdev_end_io_acct(bio->bi_bdev, bio_op(bio), start_time);
518
519         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled) &&
520             unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
521                 sector_t sector;
522
523                 if (likely(!dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT)))
524                         sector = bio->bi_iter.bi_sector;
525                 else
526                         sector = bio_end_sector(bio) - io->sector_offset;
527
528                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
529                                     sector, sectors,
530                                     end, start_time, stats_aux);
531         }
532 }
533
534 static void __dm_start_io_acct(struct dm_io *io)
535 {
536         dm_io_acct(io, false);
537 }
538
539 static void dm_start_io_acct(struct dm_io *io, struct bio *clone)
540 {
541         /*
542          * Ensure IO accounting is only ever started once.
543          */
544         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
545                 return;
546
547         /* Expect no possibility for race unless DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO. */
548         if (!clone || likely(dm_tio_is_normal(clone_to_tio(clone)))) {
549                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_ACCOUNTED);
550         } else {
551                 unsigned long flags;
552                 /* Can afford locking given DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO */
553                 spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
554                 if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED)) {
555                         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
556                         return;
557                 }
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         tio = clone_to_tio(clone);
578         tio->flags = 0;
579         dm_tio_set_flag(tio, DM_TIO_INSIDE_DM_IO);
580         tio->io = NULL;
581
582         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
583         io->magic = DM_IO_MAGIC;
584         io->status = BLK_STS_OK;
585
586         /* one ref is for submission, the other is for completion */
587         atomic_set(&io->io_count, 2);
588         this_cpu_inc(*md->pending_io);
589         io->orig_bio = bio;
590         io->md = md;
591         spin_lock_init(&io->lock);
592         io->start_time = jiffies;
593         io->flags = 0;
594
595         if (static_branch_unlikely(&stats_enabled))
596                 dm_stats_record_start(&md->stats, &io->stats_aux);
597
598         return io;
599 }
600
601 static void free_io(struct dm_io *io)
602 {
603         bio_put(&io->tio.clone);
604 }
605
606 static struct bio *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
607                              unsigned target_bio_nr, unsigned *len, gfp_t gfp_mask)
608 {
609         struct mapped_device *md = ci->io->md;
610         struct dm_target_io *tio;
611         struct bio *clone;
612
613         if (!ci->io->tio.io) {
614                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
615                 tio = &ci->io->tio;
616                 /* alloc_io() already initialized embedded clone */
617                 clone = &tio->clone;
618         } else {
619                 clone = bio_alloc_clone(NULL, ci->bio, gfp_mask,
620                                         &md->mempools->bs);
621                 if (!clone)
622                         return NULL;
623
624                 /* REQ_DM_POLL_LIST shouldn't be inherited */
625                 clone->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
626
627                 tio = clone_to_tio(clone);
628                 tio->flags = 0; /* also clears DM_TIO_INSIDE_DM_IO */
629         }
630
631         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
632         tio->io = ci->io;
633         tio->ti = ti;
634         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
635         tio->len_ptr = len;
636         tio->old_sector = 0;
637
638         /* Set default bdev, but target must bio_set_dev() before issuing IO */
639         clone->bi_bdev = md->disk->part0;
640         if (unlikely(ti->needs_bio_set_dev))
641                 bio_set_dev(clone, md->disk->part0);
642
643         if (len) {
644                 clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(*len);
645                 if (bio_integrity(clone))
646                         bio_integrity_trim(clone);
647         }
648
649         return clone;
650 }
651
652 static void free_tio(struct bio *clone)
653 {
654         if (dm_tio_flagged(clone_to_tio(clone), DM_TIO_INSIDE_DM_IO))
655                 return;
656         bio_put(clone);
657 }
658
659 /*
660  * Add the bio to the list of deferred io.
661  */
662 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
663 {
664         unsigned long flags;
665
666         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
667         bio_list_add(&md->deferred, bio);
668         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
669         queue_work(md->wq, &md->work);
670 }
671
672 /*
673  * Everyone (including functions in this file), should use this
674  * function to access the md->map field, and make sure they call
675  * dm_put_live_table() when finished.
676  */
677 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md,
678                                    int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
679 {
680         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
681
682         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
683 }
684
685 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md,
686                        int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
687 {
688         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
689 }
690
691 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
692 {
693         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
694         synchronize_rcu_expedited();
695 }
696
697 /*
698  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
699  * The caller must not block between these two functions.
700  */
701 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
702 {
703         rcu_read_lock();
704         return rcu_dereference(md->map);
705 }
706
707 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
708 {
709         rcu_read_unlock();
710 }
711
712 static inline struct dm_table *dm_get_live_table_bio(struct mapped_device *md,
713                                         int *srcu_idx, blk_opf_t bio_opf)
714 {
715         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
716                 return dm_get_live_table_fast(md);
717         else
718                 return dm_get_live_table(md, srcu_idx);
719 }
720
721 static inline void dm_put_live_table_bio(struct mapped_device *md, int srcu_idx,
722                                          blk_opf_t bio_opf)
723 {
724         if (bio_opf & REQ_NOWAIT)
725                 dm_put_live_table_fast(md);
726         else
727                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
728 }
729
730 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
731
732 /*
733  * Open a table device so we can use it as a map destination.
734  */
735 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
736                              struct mapped_device *md)
737 {
738         struct block_device *bdev;
739         u64 part_off;
740         int r;
741
742         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
743
744         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
745         if (IS_ERR(bdev))
746                 return PTR_ERR(bdev);
747
748         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
749         if (r) {
750                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
751                 return r;
752         }
753
754         td->dm_dev.bdev = bdev;
755         td->dm_dev.dax_dev = fs_dax_get_by_bdev(bdev, &part_off, NULL, NULL);
756         return 0;
757 }
758
759 /*
760  * Close a table device that we've been using.
761  */
762 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
763 {
764         if (!td->dm_dev.bdev)
765                 return;
766
767         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
768         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
769         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
770         td->dm_dev.bdev = NULL;
771         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
772 }
773
774 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
775                                               fmode_t mode)
776 {
777         struct table_device *td;
778
779         list_for_each_entry(td, l, list)
780                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
781                         return td;
782
783         return NULL;
784 }
785
786 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
787                         struct dm_dev **result)
788 {
789         int r;
790         struct table_device *td;
791
792         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
793         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
794         if (!td) {
795                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
796                 if (!td) {
797                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
798                         return -ENOMEM;
799                 }
800
801                 td->dm_dev.mode = mode;
802                 td->dm_dev.bdev = NULL;
803
804                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
805                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
806                         kfree(td);
807                         return r;
808                 }
809
810                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
811
812                 refcount_set(&td->count, 1);
813                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
814         } else {
815                 refcount_inc(&td->count);
816         }
817         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
818
819         *result = &td->dm_dev;
820         return 0;
821 }
822
823 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
824 {
825         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
826
827         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
828         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
829                 close_table_device(td, md);
830                 list_del(&td->list);
831                 kfree(td);
832         }
833         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
834 }
835
836 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
837 {
838         struct list_head *tmp, *next;
839
840         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
841                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
842
843                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
844                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
845                 kfree(td);
846         }
847 }
848
849 /*
850  * Get the geometry associated with a dm device
851  */
852 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
853 {
854         *geo = md->geometry;
855
856         return 0;
857 }
858
859 /*
860  * Set the geometry of a device.
861  */
862 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
863 {
864         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
865
866         if (geo->start > sz) {
867                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
868                 return -EINVAL;
869         }
870
871         md->geometry = *geo;
872
873         return 0;
874 }
875
876 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
877 {
878         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
879 }
880
881 static void dm_requeue_add_io(struct dm_io *io, bool first_stage)
882 {
883         struct mapped_device *md = io->md;
884
885         if (first_stage) {
886                 struct dm_io *next = md->requeue_list;
887
888                 md->requeue_list = io;
889                 io->next = next;
890         } else {
891                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
892         }
893 }
894
895 static void dm_kick_requeue(struct mapped_device *md, bool first_stage)
896 {
897         if (first_stage)
898                 queue_work(md->wq, &md->requeue_work);
899         else
900                 queue_work(md->wq, &md->work);
901 }
902
903 /*
904  * Return true if the dm_io's original bio is requeued.
905  * io->status is updated with error if requeue disallowed.
906  */
907 static bool dm_handle_requeue(struct dm_io *io, bool first_stage)
908 {
909         struct bio *bio = io->orig_bio;
910         bool handle_requeue = (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE);
911         bool handle_polled_eagain = ((io->status == BLK_STS_AGAIN) &&
912                                      (bio->bi_opf & REQ_POLLED));
913         struct mapped_device *md = io->md;
914         bool requeued = false;
915
916         if (handle_requeue || handle_polled_eagain) {
917                 unsigned long flags;
918
919                 if (bio->bi_opf & REQ_POLLED) {
920                         /*
921                          * Upper layer won't help us poll split bio
922                          * (io->orig_bio may only reflect a subset of the
923                          * pre-split original) so clear REQ_POLLED.
924                          */
925                         bio_clear_polled(bio);
926                 }
927
928                 /*
929                  * Target requested pushing back the I/O or
930                  * polled IO hit BLK_STS_AGAIN.
931                  */
932                 spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
933                 if ((__noflush_suspending(md) &&
934                      !WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio))) ||
935                     handle_polled_eagain || first_stage) {
936                         dm_requeue_add_io(io, first_stage);
937                         requeued = true;
938                 } else {
939                         /*
940                          * noflush suspend was interrupted or this is
941                          * a write to a zoned target.
942                          */
943                         io->status = BLK_STS_IOERR;
944                 }
945                 spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
946         }
947
948         if (requeued)
949                 dm_kick_requeue(md, first_stage);
950
951         return requeued;
952 }
953
954 static void __dm_io_complete(struct dm_io *io, bool first_stage)
955 {
956         struct bio *bio = io->orig_bio;
957         struct mapped_device *md = io->md;
958         blk_status_t io_error;
959         bool requeued;
960
961         requeued = dm_handle_requeue(io, first_stage);
962         if (requeued && first_stage)
963                 return;
964
965         io_error = io->status;
966         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_ACCOUNTED))
967                 dm_end_io_acct(io);
968         else if (!io_error) {
969                 /*
970                  * Must handle target that DM_MAPIO_SUBMITTED only to
971                  * then bio_endio() rather than dm_submit_bio_remap()
972                  */
973                 __dm_start_io_acct(io);
974                 dm_end_io_acct(io);
975         }
976         free_io(io);
977         smp_wmb();
978         this_cpu_dec(*md->pending_io);
979
980         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
981         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
982                 wake_up(&md->wait);
983
984         /* Return early if the original bio was requeued */
985         if (requeued)
986                 return;
987
988         if (bio_is_flush_with_data(bio)) {
989                 /*
990                  * Preflush done for flush with data, reissue
991                  * without REQ_PREFLUSH.
992                  */
993                 bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
994                 queue_io(md, bio);
995         } else {
996                 /* done with normal IO or empty flush */
997                 if (io_error)
998                         bio->bi_status = io_error;
999                 bio_endio(bio);
1000         }
1001 }
1002
1003 static void dm_wq_requeue_work(struct work_struct *work)
1004 {
1005         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
1006                                                 requeue_work);
1007         unsigned long flags;
1008         struct dm_io *io;
1009
1010         /* reuse deferred lock to simplify dm_handle_requeue */
1011         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
1012         io = md->requeue_list;
1013         md->requeue_list = NULL;
1014         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
1015
1016         while (io) {
1017                 struct dm_io *next = io->next;
1018
1019                 dm_io_rewind(io, &md->disk->bio_split);
1020
1021                 io->next = NULL;
1022                 __dm_io_complete(io, false);
1023                 io = next;
1024         }
1025 }
1026
1027 /*
1028  * Two staged requeue:
1029  *
1030  * 1) io->orig_bio points to the real original bio, and the part mapped to
1031  *    this io must be requeued, instead of other parts of the original bio.
1032  *
1033  * 2) io->orig_bio points to new cloned bio which matches the requeued dm_io.
1034  */
1035 static void dm_io_complete(struct dm_io *io)
1036 {
1037         bool first_requeue;
1038
1039         /*
1040          * Only dm_io that has been split needs two stage requeue, otherwise
1041          * we may run into long bio clone chain during suspend and OOM could
1042          * be triggered.
1043          *
1044          * Also flush data dm_io won't be marked as DM_IO_WAS_SPLIT, so they
1045          * also aren't handled via the first stage requeue.
1046          */
1047         if (dm_io_flagged(io, DM_IO_WAS_SPLIT))
1048                 first_requeue = true;
1049         else
1050                 first_requeue = false;
1051
1052         __dm_io_complete(io, first_requeue);
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
1057  * cloned into, completing the original io if necc.
1058  */
1059 static inline void __dm_io_dec_pending(struct dm_io *io)
1060 {
1061         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count))
1062                 dm_io_complete(io);
1063 }
1064
1065 static void dm_io_set_error(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1066 {
1067         unsigned long flags;
1068
1069         /* Push-back supersedes any I/O errors */
1070         spin_lock_irqsave(&io->lock, flags);
1071         if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE &&
1072               __noflush_suspending(io->md))) {
1073                 io->status = error;
1074         }
1075         spin_unlock_irqrestore(&io->lock, flags);
1076 }
1077
1078 static void dm_io_dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
1079 {
1080         if (unlikely(error))
1081                 dm_io_set_error(io, error);
1082
1083         __dm_io_dec_pending(io);
1084 }
1085
1086 void disable_discard(struct mapped_device *md)
1087 {
1088         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1089
1090         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
1091         limits->max_discard_sectors = 0;
1092 }
1093
1094 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
1095 {
1096         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1097
1098         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
1099         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
1100 }
1101
1102 static bool swap_bios_limit(struct dm_target *ti, struct bio *bio)
1103 {
1104         return unlikely((bio->bi_opf & REQ_SWAP) != 0) && unlikely(ti->limit_swap_bios);
1105 }
1106
1107 static void clone_endio(struct bio *bio)
1108 {
1109         blk_status_t error = bio->bi_status;
1110         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1111         struct dm_target *ti = tio->ti;
1112         dm_endio_fn endio = ti->type->end_io;
1113         struct dm_io *io = tio->io;
1114         struct mapped_device *md = io->md;
1115
1116         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET)) {
1117                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
1118                     !bdev_max_discard_sectors(bio->bi_bdev))
1119                         disable_discard(md);
1120                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
1121                          !bdev_write_zeroes_sectors(bio->bi_bdev))
1122                         disable_write_zeroes(md);
1123         }
1124
1125         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1126             unlikely(bdev_is_zoned(bio->bi_bdev)))
1127                 dm_zone_endio(io, bio);
1128
1129         if (endio) {
1130                 int r = endio(ti, bio, &error);
1131                 switch (r) {
1132                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1133                         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1134                                 /*
1135                                  * Requeuing writes to a sequential zone of a zoned
1136                                  * target will break the sequential write pattern:
1137                                  * fail such IO.
1138                                  */
1139                                 if (WARN_ON_ONCE(dm_is_zone_write(md, bio)))
1140                                         error = BLK_STS_IOERR;
1141                                 else
1142                                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1143                         } else
1144                                 error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1145                         fallthrough;
1146                 case DM_ENDIO_DONE:
1147                         break;
1148                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1149                         /* The target will handle the io */
1150                         return;
1151                 default:
1152                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1153                         BUG();
1154                 }
1155         }
1156
1157         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1158             unlikely(swap_bios_limit(ti, bio)))
1159                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1160
1161         free_tio(bio);
1162         dm_io_dec_pending(io, error);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1167  * target boundary.
1168  */
1169 static inline sector_t max_io_len_target_boundary(struct dm_target *ti,
1170                                                   sector_t target_offset)
1171 {
1172         return ti->len - target_offset;
1173 }
1174
1175 static sector_t max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t sector)
1176 {
1177         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1178         sector_t len = max_io_len_target_boundary(ti, target_offset);
1179
1180         /*
1181          * Does the target need to split IO even further?
1182          * - varied (per target) IO splitting is a tenet of DM; this
1183          *   explains why stacked chunk_sectors based splitting via
1184          *   bio_split_to_limits() isn't possible here.
1185          */
1186         if (!ti->max_io_len)
1187                 return len;
1188         return min_t(sector_t, len,
1189                 min(queue_max_sectors(ti->table->md->queue),
1190                     blk_chunk_sectors_left(target_offset, ti->max_io_len)));
1191 }
1192
1193 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1194 {
1195         if (len > UINT_MAX) {
1196                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1197                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1198                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1199                 return -EINVAL;
1200         }
1201
1202         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1203
1204         return 0;
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1207
1208 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1209                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1210         __acquires(md->io_barrier)
1211 {
1212         struct dm_table *map;
1213         struct dm_target *ti;
1214
1215         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1216         if (!map)
1217                 return NULL;
1218
1219         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1220         if (!ti)
1221                 return NULL;
1222
1223         return ti;
1224 }
1225
1226 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1227                 long nr_pages, enum dax_access_mode mode, void **kaddr,
1228                 pfn_t *pfn)
1229 {
1230         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1231         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1232         struct dm_target *ti;
1233         long len, ret = -EIO;
1234         int srcu_idx;
1235
1236         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1237
1238         if (!ti)
1239                 goto out;
1240         if (!ti->type->direct_access)
1241                 goto out;
1242         len = max_io_len(ti, sector) / PAGE_SECTORS;
1243         if (len < 1)
1244                 goto out;
1245         nr_pages = min(len, nr_pages);
1246         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, mode, kaddr, pfn);
1247
1248  out:
1249         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1250
1251         return ret;
1252 }
1253
1254 static int dm_dax_zero_page_range(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1255                                   size_t nr_pages)
1256 {
1257         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1258         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1259         struct dm_target *ti;
1260         int ret = -EIO;
1261         int srcu_idx;
1262
1263         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1264
1265         if (!ti)
1266                 goto out;
1267         if (WARN_ON(!ti->type->dax_zero_page_range)) {
1268                 /*
1269                  * ->zero_page_range() is mandatory dax operation. If we are
1270                  *  here, something is wrong.
1271                  */
1272                 goto out;
1273         }
1274         ret = ti->type->dax_zero_page_range(ti, pgoff, nr_pages);
1275  out:
1276         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1277
1278         return ret;
1279 }
1280
1281 static size_t dm_dax_recovery_write(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1282                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1283 {
1284         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1285         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1286         struct dm_target *ti;
1287         int srcu_idx;
1288         long ret = 0;
1289
1290         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1291         if (!ti || !ti->type->dax_recovery_write)
1292                 goto out;
1293
1294         ret = ti->type->dax_recovery_write(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1295 out:
1296         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1297         return ret;
1298 }
1299
1300 /*
1301  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1302  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH, REQ_OP_ZONE_* zone management
1303  * operations, REQ_OP_ZONE_APPEND (zone append writes) and any bio serviced by
1304  * __send_duplicate_bios().
1305  *
1306  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1307  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1308  * sent in a next bio.
1309  *
1310  * A diagram that explains the arithmetics:
1311  * +--------------------+---------------+-------+
1312  * |         1          |       2       |   3   |
1313  * +--------------------+---------------+-------+
1314  *
1315  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1316  *                      <----- bio_sectors ----->
1317  *                      <-- n_sectors -->
1318  *
1319  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1320  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1321  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1322  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1323  *       to make it empty)
1324  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1325  *
1326  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1327  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1328  * copies of the bio.
1329  */
1330 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1331 {
1332         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(bio);
1333         struct dm_io *io = tio->io;
1334         unsigned bio_sectors = bio_sectors(bio);
1335
1336         BUG_ON(dm_tio_flagged(tio, DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO));
1337         BUG_ON(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)));
1338         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
1339         BUG_ON(bio_sectors > *tio->len_ptr);
1340         BUG_ON(n_sectors > bio_sectors);
1341
1342         *tio->len_ptr -= bio_sectors - n_sectors;
1343         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1344
1345         /*
1346          * __split_and_process_bio() may have already saved mapped part
1347          * for accounting but it is being reduced so update accordingly.
1348          */
1349         dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1350         io->sectors = n_sectors;
1351         io->sector_offset = bio_sectors(io->orig_bio);
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1354
1355 /*
1356  * @clone: clone bio that DM core passed to target's .map function
1357  * @tgt_clone: clone of @clone bio that target needs submitted
1358  *
1359  * Targets should use this interface to submit bios they take
1360  * ownership of when returning DM_MAPIO_SUBMITTED.
1361  *
1362  * Target should also enable ti->accounts_remapped_io
1363  */
1364 void dm_submit_bio_remap(struct bio *clone, struct bio *tgt_clone)
1365 {
1366         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1367         struct dm_io *io = tio->io;
1368
1369         /* establish bio that will get submitted */
1370         if (!tgt_clone)
1371                 tgt_clone = clone;
1372
1373         /*
1374          * Account io->origin_bio to DM dev on behalf of target
1375          * that took ownership of IO with DM_MAPIO_SUBMITTED.
1376          */
1377         dm_start_io_acct(io, clone);
1378
1379         trace_block_bio_remap(tgt_clone, disk_devt(io->md->disk),
1380                               tio->old_sector);
1381         submit_bio_noacct(tgt_clone);
1382 }
1383 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_submit_bio_remap);
1384
1385 static noinline void __set_swap_bios_limit(struct mapped_device *md, int latch)
1386 {
1387         mutex_lock(&md->swap_bios_lock);
1388         while (latch < md->swap_bios) {
1389                 cond_resched();
1390                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1391                 md->swap_bios--;
1392         }
1393         while (latch > md->swap_bios) {
1394                 cond_resched();
1395                 up(&md->swap_bios_semaphore);
1396                 md->swap_bios++;
1397         }
1398         mutex_unlock(&md->swap_bios_lock);
1399 }
1400
1401 static void __map_bio(struct bio *clone)
1402 {
1403         struct dm_target_io *tio = clone_to_tio(clone);
1404         struct dm_target *ti = tio->ti;
1405         struct dm_io *io = tio->io;
1406         struct mapped_device *md = io->md;
1407         int r;
1408
1409         clone->bi_end_io = clone_endio;
1410
1411         /*
1412          * Map the clone.
1413          */
1414         tio->old_sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1415
1416         if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1417             unlikely(swap_bios_limit(ti, clone))) {
1418                 int latch = get_swap_bios();
1419                 if (unlikely(latch != md->swap_bios))
1420                         __set_swap_bios_limit(md, latch);
1421                 down(&md->swap_bios_semaphore);
1422         }
1423
1424         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled)) {
1425                 /*
1426                  * Check if the IO needs a special mapping due to zone append
1427                  * emulation on zoned target. In this case, dm_zone_map_bio()
1428                  * calls the target map operation.
1429                  */
1430                 if (unlikely(dm_emulate_zone_append(md)))
1431                         r = dm_zone_map_bio(tio);
1432                 else
1433                         r = ti->type->map(ti, clone);
1434         } else
1435                 r = ti->type->map(ti, clone);
1436
1437         switch (r) {
1438         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1439                 /* target has assumed ownership of this io */
1440                 if (!ti->accounts_remapped_io)
1441                         dm_start_io_acct(io, clone);
1442                 break;
1443         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1444                 dm_submit_bio_remap(clone, NULL);
1445                 break;
1446         case DM_MAPIO_KILL:
1447         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1448                 if (static_branch_unlikely(&swap_bios_enabled) &&
1449                     unlikely(swap_bios_limit(ti, clone)))
1450                         up(&md->swap_bios_semaphore);
1451                 free_tio(clone);
1452                 if (r == DM_MAPIO_KILL)
1453                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1454                 else
1455                         dm_io_dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1456                 break;
1457         default:
1458                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1459                 BUG();
1460         }
1461 }
1462
1463 static void setup_split_accounting(struct clone_info *ci, unsigned len)
1464 {
1465         struct dm_io *io = ci->io;
1466
1467         if (ci->sector_count > len) {
1468                 /*
1469                  * Split needed, save the mapped part for accounting.
1470                  * NOTE: dm_accept_partial_bio() will update accordingly.
1471                  */
1472                 dm_io_set_flag(io, DM_IO_WAS_SPLIT);
1473                 io->sectors = len;
1474                 io->sector_offset = bio_sectors(ci->bio);
1475         }
1476 }
1477
1478 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1479                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1480 {
1481         struct bio *bio;
1482         int try;
1483
1484         for (try = 0; try < 2; try++) {
1485                 int bio_nr;
1486
1487                 if (try)
1488                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1489                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1490                         bio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, NULL,
1491                                         try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1492                         if (!bio)
1493                                 break;
1494
1495                         bio_list_add(blist, bio);
1496                 }
1497                 if (try)
1498                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1499                 if (bio_nr == num_bios)
1500                         return;
1501
1502                 while ((bio = bio_list_pop(blist)))
1503                         free_tio(bio);
1504         }
1505 }
1506
1507 static int __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1508                                  unsigned int num_bios, unsigned *len)
1509 {
1510         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1511         struct bio *clone;
1512         unsigned int ret = 0;
1513
1514         switch (num_bios) {
1515         case 0:
1516                 break;
1517         case 1:
1518                 if (len)
1519                         setup_split_accounting(ci, *len);
1520                 clone = alloc_tio(ci, ti, 0, len, GFP_NOIO);
1521                 __map_bio(clone);
1522                 ret = 1;
1523                 break;
1524         default:
1525                 /* dm_accept_partial_bio() is not supported with shared tio->len_ptr */
1526                 alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1527                 while ((clone = bio_list_pop(&blist))) {
1528                         dm_tio_set_flag(clone_to_tio(clone), DM_TIO_IS_DUPLICATE_BIO);
1529                         __map_bio(clone);
1530                         ret += 1;
1531                 }
1532                 break;
1533         }
1534
1535         return ret;
1536 }
1537
1538 static void __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1539 {
1540         struct dm_table *t = ci->map;
1541         struct bio flush_bio;
1542
1543         /*
1544          * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1545          * need to reference it after submit. It's just used as
1546          * the basis for the clone(s).
1547          */
1548         bio_init(&flush_bio, ci->io->md->disk->part0, NULL, 0,
1549                  REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC);
1550
1551         ci->bio = &flush_bio;
1552         ci->sector_count = 0;
1553         ci->io->tio.clone.bi_iter.bi_size = 0;
1554
1555         for (unsigned int i = 0; i < t->num_targets; i++) {
1556                 unsigned int bios;
1557                 struct dm_target *ti = dm_table_get_target(t, i);
1558
1559                 atomic_add(ti->num_flush_bios, &ci->io->io_count);
1560                 bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1561                 atomic_sub(ti->num_flush_bios - bios, &ci->io->io_count);
1562         }
1563
1564         /*
1565          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1566          * reference won't reach 0 without the following subtraction
1567          */
1568         atomic_sub(1, &ci->io->io_count);
1569
1570         bio_uninit(ci->bio);
1571 }
1572
1573 static void __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1574                                         unsigned num_bios)
1575 {
1576         unsigned len;
1577         unsigned int bios;
1578
1579         len = min_t(sector_t, ci->sector_count,
1580                     max_io_len_target_boundary(ti, dm_target_offset(ti, ci->sector)));
1581
1582         atomic_add(num_bios, &ci->io->io_count);
1583         bios = __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1584         /*
1585          * alloc_io() takes one extra reference for submission, so the
1586          * reference won't reach 0 without the following (+1) subtraction
1587          */
1588         atomic_sub(num_bios - bios + 1, &ci->io->io_count);
1589
1590         ci->sector += len;
1591         ci->sector_count -= len;
1592 }
1593
1594 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1595 {
1596         enum req_op op = bio_op(bio);
1597
1598         if (op != REQ_OP_READ && op != REQ_OP_WRITE && op != REQ_OP_FLUSH) {
1599                 switch (op) {
1600                 case REQ_OP_DISCARD:
1601                 case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1602                 case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1603                         return true;
1604                 default:
1605                         break;
1606                 }
1607         }
1608
1609         return false;
1610 }
1611
1612 static blk_status_t __process_abnormal_io(struct clone_info *ci,
1613                                           struct dm_target *ti)
1614 {
1615         unsigned num_bios = 0;
1616
1617         switch (bio_op(ci->bio)) {
1618         case REQ_OP_DISCARD:
1619                 num_bios = ti->num_discard_bios;
1620                 break;
1621         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1622                 num_bios = ti->num_secure_erase_bios;
1623                 break;
1624         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1625                 num_bios = ti->num_write_zeroes_bios;
1626                 break;
1627         default:
1628                 break;
1629         }
1630
1631         /*
1632          * Even though the device advertised support for this type of
1633          * request, that does not mean every target supports it, and
1634          * reconfiguration might also have changed that since the
1635          * check was performed.
1636          */
1637         if (unlikely(!num_bios))
1638                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1639
1640         __send_changing_extent_only(ci, ti, num_bios);
1641         return BLK_STS_OK;
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Reuse ->bi_private as dm_io list head for storing all dm_io instances
1646  * associated with this bio, and this bio's bi_private needs to be
1647  * stored in dm_io->data before the reuse.
1648  *
1649  * bio->bi_private is owned by fs or upper layer, so block layer won't
1650  * touch it after splitting. Meantime it won't be changed by anyone after
1651  * bio is submitted. So this reuse is safe.
1652  */
1653 static inline struct dm_io **dm_poll_list_head(struct bio *bio)
1654 {
1655         return (struct dm_io **)&bio->bi_private;
1656 }
1657
1658 static void dm_queue_poll_io(struct bio *bio, struct dm_io *io)
1659 {
1660         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1661
1662         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST)) {
1663                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1664                 /*
1665                  * Save .bi_private into dm_io, so that we can reuse
1666                  * .bi_private as dm_io list head for storing dm_io list
1667                  */
1668                 io->data = bio->bi_private;
1669
1670                 /* tell block layer to poll for completion */
1671                 bio->bi_cookie = ~BLK_QC_T_NONE;
1672
1673                 io->next = NULL;
1674         } else {
1675                 /*
1676                  * bio recursed due to split, reuse original poll list,
1677                  * and save bio->bi_private too.
1678                  */
1679                 io->data = (*head)->data;
1680                 io->next = *head;
1681         }
1682
1683         *head = io;
1684 }
1685
1686 /*
1687  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1688  */
1689 static blk_status_t __split_and_process_bio(struct clone_info *ci)
1690 {
1691         struct bio *clone;
1692         struct dm_target *ti;
1693         unsigned len;
1694
1695         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1696         if (unlikely(!ti))
1697                 return BLK_STS_IOERR;
1698
1699         if (unlikely((ci->bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) != 0) &&
1700             unlikely(!dm_target_supports_nowait(ti->type)))
1701                 return BLK_STS_NOTSUPP;
1702
1703         if (unlikely(ci->is_abnormal_io))
1704                 return __process_abnormal_io(ci, ti);
1705
1706         /*
1707          * Only support bio polling for normal IO, and the target io is
1708          * exactly inside the dm_io instance (verified in dm_poll_dm_io)
1709          */
1710         ci->submit_as_polled = !!(ci->bio->bi_opf & REQ_POLLED);
1711
1712         len = min_t(sector_t, max_io_len(ti, ci->sector), ci->sector_count);
1713         setup_split_accounting(ci, len);
1714         clone = alloc_tio(ci, ti, 0, &len, GFP_NOIO);
1715         __map_bio(clone);
1716
1717         ci->sector += len;
1718         ci->sector_count -= len;
1719
1720         return BLK_STS_OK;
1721 }
1722
1723 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1724                             struct dm_table *map, struct bio *bio, bool is_abnormal)
1725 {
1726         ci->map = map;
1727         ci->io = alloc_io(md, bio);
1728         ci->bio = bio;
1729         ci->is_abnormal_io = is_abnormal;
1730         ci->submit_as_polled = false;
1731         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1732         ci->sector_count = bio_sectors(bio);
1733
1734         /* Shouldn't happen but sector_count was being set to 0 so... */
1735         if (static_branch_unlikely(&zoned_enabled) &&
1736             WARN_ON_ONCE(op_is_zone_mgmt(bio_op(bio)) && ci->sector_count))
1737                 ci->sector_count = 0;
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1742  */
1743 static void dm_split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1744                                      struct dm_table *map, struct bio *bio)
1745 {
1746         struct clone_info ci;
1747         struct dm_io *io;
1748         blk_status_t error = BLK_STS_OK;
1749         bool is_abnormal;
1750
1751         is_abnormal = is_abnormal_io(bio);
1752         if (unlikely(is_abnormal)) {
1753                 /*
1754                  * Use bio_split_to_limits() for abnormal IO (e.g. discard, etc)
1755                  * otherwise associated queue_limits won't be imposed.
1756                  */
1757                 bio = bio_split_to_limits(bio);
1758         }
1759
1760         init_clone_info(&ci, md, map, bio, is_abnormal);
1761         io = ci.io;
1762
1763         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1764                 __send_empty_flush(&ci);
1765                 /* dm_io_complete submits any data associated with flush */
1766                 goto out;
1767         }
1768
1769         error = __split_and_process_bio(&ci);
1770         if (error || !ci.sector_count)
1771                 goto out;
1772         /*
1773          * Remainder must be passed to submit_bio_noacct() so it gets handled
1774          * *after* bios already submitted have been completely processed.
1775          */
1776         bio_trim(bio, io->sectors, ci.sector_count);
1777         trace_block_split(bio, bio->bi_iter.bi_sector);
1778         bio_inc_remaining(bio);
1779         submit_bio_noacct(bio);
1780 out:
1781         /*
1782          * Drop the extra reference count for non-POLLED bio, and hold one
1783          * reference for POLLED bio, which will be released in dm_poll_bio
1784          *
1785          * Add every dm_io instance into the dm_io list head which is stored
1786          * in bio->bi_private, so that dm_poll_bio can poll them all.
1787          */
1788         if (error || !ci.submit_as_polled) {
1789                 /*
1790                  * In case of submission failure, the extra reference for
1791                  * submitting io isn't consumed yet
1792                  */
1793                 if (error)
1794                         atomic_dec(&io->io_count);
1795                 dm_io_dec_pending(io, error);
1796         } else
1797                 dm_queue_poll_io(bio, io);
1798 }
1799
1800 static void dm_submit_bio(struct bio *bio)
1801 {
1802         struct mapped_device *md = bio->bi_bdev->bd_disk->private_data;
1803         int srcu_idx;
1804         struct dm_table *map;
1805         blk_opf_t bio_opf = bio->bi_opf;
1806
1807         map = dm_get_live_table_bio(md, &srcu_idx, bio_opf);
1808
1809         /* If suspended, or map not yet available, queue this IO for later */
1810         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) ||
1811             unlikely(!map)) {
1812                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1813                         bio_wouldblock_error(bio);
1814                 else if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1815                         bio_io_error(bio);
1816                 else
1817                         queue_io(md, bio);
1818                 goto out;
1819         }
1820
1821         dm_split_and_process_bio(md, map, bio);
1822 out:
1823         dm_put_live_table_bio(md, srcu_idx, bio_opf);
1824 }
1825
1826 static bool dm_poll_dm_io(struct dm_io *io, struct io_comp_batch *iob,
1827                           unsigned int flags)
1828 {
1829         WARN_ON_ONCE(!dm_tio_is_normal(&io->tio));
1830
1831         /* don't poll if the mapped io is done */
1832         if (atomic_read(&io->io_count) > 1)
1833                 bio_poll(&io->tio.clone, iob, flags);
1834
1835         /* bio_poll holds the last reference */
1836         return atomic_read(&io->io_count) == 1;
1837 }
1838
1839 static int dm_poll_bio(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob,
1840                        unsigned int flags)
1841 {
1842         struct dm_io **head = dm_poll_list_head(bio);
1843         struct dm_io *list = *head;
1844         struct dm_io *tmp = NULL;
1845         struct dm_io *curr, *next;
1846
1847         /* Only poll normal bio which was marked as REQ_DM_POLL_LIST */
1848         if (!(bio->bi_opf & REQ_DM_POLL_LIST))
1849                 return 0;
1850
1851         WARN_ON_ONCE(!list);
1852
1853         /*
1854          * Restore .bi_private before possibly completing dm_io.
1855          *
1856          * bio_poll() is only possible once @bio has been completely
1857          * submitted via submit_bio_noacct()'s depth-first submission.
1858          * So there is no dm_queue_poll_io() race associated with
1859          * clearing REQ_DM_POLL_LIST here.
1860          */
1861         bio->bi_opf &= ~REQ_DM_POLL_LIST;
1862         bio->bi_private = list->data;
1863
1864         for (curr = list, next = curr->next; curr; curr = next, next =
1865                         curr ? curr->next : NULL) {
1866                 if (dm_poll_dm_io(curr, iob, flags)) {
1867                         /*
1868                          * clone_endio() has already occurred, so no
1869                          * error handling is needed here.
1870                          */
1871                         __dm_io_dec_pending(curr);
1872                 } else {
1873                         curr->next = tmp;
1874                         tmp = curr;
1875                 }
1876         }
1877
1878         /* Not done? */
1879         if (tmp) {
1880                 bio->bi_opf |= REQ_DM_POLL_LIST;
1881                 /* Reset bio->bi_private to dm_io list head */
1882                 *head = tmp;
1883                 return 0;
1884         }
1885         return 1;
1886 }
1887
1888 /*-----------------------------------------------------------------
1889  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1890  *---------------------------------------------------------------*/
1891 static void free_minor(int minor)
1892 {
1893         spin_lock(&_minor_lock);
1894         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1895         spin_unlock(&_minor_lock);
1896 }
1897
1898 /*
1899  * See if the device with a specific minor # is free.
1900  */
1901 static int specific_minor(int minor)
1902 {
1903         int r;
1904
1905         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1906                 return -EINVAL;
1907
1908         idr_preload(GFP_KERNEL);
1909         spin_lock(&_minor_lock);
1910
1911         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1912
1913         spin_unlock(&_minor_lock);
1914         idr_preload_end();
1915         if (r < 0)
1916                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1917         return 0;
1918 }
1919
1920 static int next_free_minor(int *minor)
1921 {
1922         int r;
1923
1924         idr_preload(GFP_KERNEL);
1925         spin_lock(&_minor_lock);
1926
1927         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1928
1929         spin_unlock(&_minor_lock);
1930         idr_preload_end();
1931         if (r < 0)
1932                 return r;
1933         *minor = r;
1934         return 0;
1935 }
1936
1937 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1938 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops;
1939 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1940
1941 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1942
1943 #ifdef CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION
1944 static void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1945 {
1946         dm_destroy_crypto_profile(q->crypto_profile);
1947 }
1948
1949 #else /* CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1950
1951 static inline void dm_queue_destroy_crypto_profile(struct request_queue *q)
1952 {
1953 }
1954 #endif /* !CONFIG_BLK_INLINE_ENCRYPTION */
1955
1956 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1957 {
1958         if (md->wq)
1959                 destroy_workqueue(md->wq);
1960         dm_free_md_mempools(md->mempools);
1961
1962         if (md->dax_dev) {
1963                 dax_remove_host(md->disk);
1964                 kill_dax(md->dax_dev);
1965                 put_dax(md->dax_dev);
1966                 md->dax_dev = NULL;
1967         }
1968
1969         dm_cleanup_zoned_dev(md);
1970         if (md->disk) {
1971                 spin_lock(&_minor_lock);
1972                 md->disk->private_data = NULL;
1973                 spin_unlock(&_minor_lock);
1974                 if (dm_get_md_type(md) != DM_TYPE_NONE) {
1975                         dm_sysfs_exit(md);
1976                         del_gendisk(md->disk);
1977                 }
1978                 dm_queue_destroy_crypto_profile(md->queue);
1979                 put_disk(md->disk);
1980         }
1981
1982         if (md->pending_io) {
1983                 free_percpu(md->pending_io);
1984                 md->pending_io = NULL;
1985         }
1986
1987         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1988
1989         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1990         mutex_destroy(&md->type_lock);
1991         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1992         mutex_destroy(&md->swap_bios_lock);
1993
1994         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1995 }
1996
1997 /*
1998  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1999  */
2000 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2001 {
2002         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2003         struct mapped_device *md;
2004         void *old_md;
2005
2006         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2007         if (!md) {
2008                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2009                 return NULL;
2010         }
2011
2012         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2013                 goto bad_module_get;
2014
2015         /* get a minor number for the dev */
2016         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2017                 r = next_free_minor(&minor);
2018         else
2019                 r = specific_minor(minor);
2020         if (r < 0)
2021                 goto bad_minor;
2022
2023         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2024         if (r < 0)
2025                 goto bad_io_barrier;
2026
2027         md->numa_node_id = numa_node_id;
2028         md->init_tio_pdu = false;
2029         md->type = DM_TYPE_NONE;
2030         mutex_init(&md->suspend_lock);
2031         mutex_init(&md->type_lock);
2032         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2033         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2034         atomic_set(&md->holders, 1);
2035         atomic_set(&md->open_count, 0);
2036         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2037         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2038         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2039         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2040         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2041
2042         /*
2043          * default to bio-based until DM table is loaded and md->type
2044          * established. If request-based table is loaded: blk-mq will
2045          * override accordingly.
2046          */
2047         md->disk = blk_alloc_disk(md->numa_node_id);
2048         if (!md->disk)
2049                 goto bad;
2050         md->queue = md->disk->queue;
2051
2052         init_waitqueue_head(&md->wait);
2053         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2054         INIT_WORK(&md->requeue_work, dm_wq_requeue_work);
2055         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2056         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2057
2058         md->requeue_list = NULL;
2059         md->swap_bios = get_swap_bios();
2060         sema_init(&md->swap_bios_semaphore, md->swap_bios);
2061         mutex_init(&md->swap_bios_lock);
2062
2063         md->disk->major = _major;
2064         md->disk->first_minor = minor;
2065         md->disk->minors = 1;
2066         md->disk->flags |= GENHD_FL_NO_PART;
2067         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2068         md->disk->queue = md->queue;
2069         md->disk->private_data = md;
2070         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2071
2072         if (IS_ENABLED(CONFIG_FS_DAX)) {
2073                 md->dax_dev = alloc_dax(md, &dm_dax_ops);
2074                 if (IS_ERR(md->dax_dev)) {
2075                         md->dax_dev = NULL;
2076                         goto bad;
2077                 }
2078                 set_dax_nocache(md->dax_dev);
2079                 set_dax_nomc(md->dax_dev);
2080                 if (dax_add_host(md->dax_dev, md->disk))
2081                         goto bad;
2082         }
2083
2084         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2085
2086         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush/%s", WQ_MEM_RECLAIM, 0, md->name);
2087         if (!md->wq)
2088                 goto bad;
2089
2090         md->pending_io = alloc_percpu(unsigned long);
2091         if (!md->pending_io)
2092                 goto bad;
2093
2094         dm_stats_init(&md->stats);
2095
2096         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2097         spin_lock(&_minor_lock);
2098         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2099         spin_unlock(&_minor_lock);
2100
2101         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2102
2103         return md;
2104
2105 bad:
2106         cleanup_mapped_device(md);
2107 bad_io_barrier:
2108         free_minor(minor);
2109 bad_minor:
2110         module_put(THIS_MODULE);
2111 bad_module_get:
2112         kvfree(md);
2113         return NULL;
2114 }
2115
2116 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2117
2118 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2119 {
2120         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2121
2122         unlock_fs(md);
2123
2124         cleanup_mapped_device(md);
2125
2126         free_table_devices(&md->table_devices);
2127         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2128         free_minor(minor);
2129
2130         module_put(THIS_MODULE);
2131         kvfree(md);
2132 }
2133
2134 /*
2135  * Bind a table to the device.
2136  */
2137 static void event_callback(void *context)
2138 {
2139         unsigned long flags;
2140         LIST_HEAD(uevents);
2141         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2142
2143         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2144         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2145         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2146
2147         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2148
2149         atomic_inc(&md->event_nr);
2150         wake_up(&md->eventq);
2151         dm_issue_global_event();
2152 }
2153
2154 /*
2155  * Returns old map, which caller must destroy.
2156  */
2157 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2158                                struct queue_limits *limits)
2159 {
2160         struct dm_table *old_map;
2161         sector_t size;
2162         int ret;
2163
2164         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2165
2166         size = dm_table_get_size(t);
2167
2168         /*
2169          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2170          */
2171         if (size != dm_get_size(md))
2172                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2173
2174         if (!get_capacity(md->disk))
2175                 set_capacity(md->disk, size);
2176         else
2177                 set_capacity_and_notify(md->disk, size);
2178
2179         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2180
2181         if (dm_table_request_based(t)) {
2182                 /*
2183                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2184                  * immutable singletons - used to optimize dm_mq_queue_rq.
2185                  */
2186                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2187
2188                 /*
2189                  * There is no need to reload with request-based dm because the
2190                  * size of front_pad doesn't change.
2191                  *
2192                  * Note for future: If you are to reload bioset, prep-ed
2193                  * requests in the queue may refer to bio from the old bioset,
2194                  * so you must walk through the queue to unprep.
2195                  */
2196                 if (!md->mempools) {
2197                         md->mempools = t->mempools;
2198                         t->mempools = NULL;
2199                 }
2200         } else {
2201                 /*
2202                  * The md may already have mempools that need changing.
2203                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2204                  * because a different table was loaded.
2205                  */
2206                 dm_free_md_mempools(md->mempools);
2207                 md->mempools = t->mempools;
2208                 t->mempools = NULL;
2209         }
2210
2211         ret = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, limits);
2212         if (ret) {
2213                 old_map = ERR_PTR(ret);
2214                 goto out;
2215         }
2216
2217         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2218         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2219         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2220
2221         if (old_map)
2222                 dm_sync_table(md);
2223 out:
2224         return old_map;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Returns unbound table for the caller to free.
2229  */
2230 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2231 {
2232         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2233
2234         if (!map)
2235                 return NULL;
2236
2237         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2238         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2239         dm_sync_table(md);
2240
2241         return map;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Constructor for a new device.
2246  */
2247 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2248 {
2249         struct mapped_device *md;
2250
2251         md = alloc_dev(minor);
2252         if (!md)
2253                 return -ENXIO;
2254
2255         dm_ima_reset_data(md);
2256
2257         *result = md;
2258         return 0;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Functions to manage md->type.
2263  * All are required to hold md->type_lock.
2264  */
2265 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2266 {
2267         mutex_lock(&md->type_lock);
2268 }
2269
2270 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2271 {
2272         mutex_unlock(&md->type_lock);
2273 }
2274
2275 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2276 {
2277         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2278         md->type = type;
2279 }
2280
2281 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2282 {
2283         return md->type;
2284 }
2285
2286 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2287 {
2288         return md->immutable_target_type;
2289 }
2290
2291 /*
2292  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2293  * count on 'md'.
2294  */
2295 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2296 {
2297         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2298         return &md->queue->limits;
2299 }
2300 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2301
2302 /*
2303  * Setup the DM device's queue based on md's type
2304  */
2305 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2306 {
2307         enum dm_queue_mode type = dm_table_get_type(t);
2308         struct queue_limits limits;
2309         int r;
2310
2311         switch (type) {
2312         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2313                 md->disk->fops = &dm_rq_blk_dops;
2314                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2315                 if (r) {
2316                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm mapped device");
2317                         return r;
2318                 }
2319                 break;
2320         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2321         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2322                 break;
2323         case DM_TYPE_NONE:
2324                 WARN_ON_ONCE(true);
2325                 break;
2326         }
2327
2328         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2329         if (r) {
2330                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2331                 return r;
2332         }
2333         r = dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2334         if (r)
2335                 return r;
2336
2337         r = add_disk(md->disk);
2338         if (r)
2339                 return r;
2340
2341         r = dm_sysfs_init(md);
2342         if (r) {
2343                 del_gendisk(md->disk);
2344                 return r;
2345         }
2346         md->type = type;
2347         return 0;
2348 }
2349
2350 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2351 {
2352         struct mapped_device *md;
2353         unsigned minor = MINOR(dev);
2354
2355         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2356                 return NULL;
2357
2358         spin_lock(&_minor_lock);
2359
2360         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2361         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2362             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2363                 md = NULL;
2364                 goto out;
2365         }
2366         dm_get(md);
2367 out:
2368         spin_unlock(&_minor_lock);
2369
2370         return md;
2371 }
2372 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2373
2374 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2375 {
2376         return md->interface_ptr;
2377 }
2378
2379 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2380 {
2381         md->interface_ptr = ptr;
2382 }
2383
2384 void dm_get(struct mapped_device *md)
2385 {
2386         atomic_inc(&md->holders);
2387         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2388 }
2389
2390 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2391 {
2392         spin_lock(&_minor_lock);
2393         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2394                 spin_unlock(&_minor_lock);
2395                 return -EBUSY;
2396         }
2397         dm_get(md);
2398         spin_unlock(&_minor_lock);
2399         return 0;
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2402
2403 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2404 {
2405         return md->name;
2406 }
2407 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2408
2409 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2410 {
2411         struct dm_table *map;
2412         int srcu_idx;
2413
2414         might_sleep();
2415
2416         spin_lock(&_minor_lock);
2417         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2418         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2419         spin_unlock(&_minor_lock);
2420
2421         blk_mark_disk_dead(md->disk);
2422
2423         /*
2424          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2425          * do not race with internal suspend.
2426          */
2427         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2428         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2429         if (!dm_suspended_md(md)) {
2430                 dm_table_presuspend_targets(map);
2431                 set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2432                 set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2433                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2434         }
2435         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2436         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2437         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2438
2439         /*
2440          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2441          * for example.  Wait for all references to disappear.
2442          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2443          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2444          */
2445         if (wait)
2446                 while (atomic_read(&md->holders))
2447                         msleep(1);
2448         else if (atomic_read(&md->holders))
2449                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2450                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2451
2452         dm_table_destroy(__unbind(md));
2453         free_dev(md);
2454 }
2455
2456 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2457 {
2458         __dm_destroy(md, true);
2459 }
2460
2461 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2462 {
2463         __dm_destroy(md, false);
2464 }
2465
2466 void dm_put(struct mapped_device *md)
2467 {
2468         atomic_dec(&md->holders);
2469 }
2470 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2471
2472 static bool dm_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
2473 {
2474         int cpu;
2475         unsigned long sum = 0;
2476
2477         for_each_possible_cpu(cpu)
2478                 sum += *per_cpu_ptr(md->pending_io, cpu);
2479
2480         return sum != 0;
2481 }
2482
2483 static int dm_wait_for_bios_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2484 {
2485         int r = 0;
2486         DEFINE_WAIT(wait);
2487
2488         while (true) {
2489                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2490
2491                 if (!dm_in_flight_bios(md))
2492                         break;
2493
2494                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2495                         r = -EINTR;
2496                         break;
2497                 }
2498
2499                 io_schedule();
2500         }
2501         finish_wait(&md->wait, &wait);
2502
2503         smp_rmb();
2504
2505         return r;
2506 }
2507
2508 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, unsigned int task_state)
2509 {
2510         int r = 0;
2511
2512         if (!queue_is_mq(md->queue))
2513                 return dm_wait_for_bios_completion(md, task_state);
2514
2515         while (true) {
2516                 if (!blk_mq_queue_inflight(md->queue))
2517                         break;
2518
2519                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2520                         r = -EINTR;
2521                         break;
2522                 }
2523
2524                 msleep(5);
2525         }
2526
2527         return r;
2528 }
2529
2530 /*
2531  * Process the deferred bios
2532  */
2533 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2534 {
2535         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device, work);
2536         struct bio *bio;
2537
2538         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2539                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2540                 bio = bio_list_pop(&md->deferred);
2541                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2542
2543                 if (!bio)
2544                         break;
2545
2546                 submit_bio_noacct(bio);
2547         }
2548 }
2549
2550 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2551 {
2552         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2553         smp_mb__after_atomic();
2554         queue_work(md->wq, &md->work);
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2559  */
2560 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2561 {
2562         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2563         struct queue_limits limits;
2564         int r;
2565
2566         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2567
2568         /* device must be suspended */
2569         if (!dm_suspended_md(md))
2570                 goto out;
2571
2572         /*
2573          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2574          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2575          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2576          * reappear.
2577          */
2578         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2579                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2580                 if (live_map)
2581                         limits = md->queue->limits;
2582                 dm_put_live_table_fast(md);
2583         }
2584
2585         if (!live_map) {
2586                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2587                 if (r) {
2588                         map = ERR_PTR(r);
2589                         goto out;
2590                 }
2591         }
2592
2593         map = __bind(md, table, &limits);
2594         dm_issue_global_event();
2595
2596 out:
2597         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2598         return map;
2599 }
2600
2601 /*
2602  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2603  * device.
2604  */
2605 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2606 {
2607         int r;
2608
2609         WARN_ON(test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags));
2610
2611         r = freeze_bdev(md->disk->part0);
2612         if (!r)
2613                 set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2614         return r;
2615 }
2616
2617 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2618 {
2619         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2620                 return;
2621         thaw_bdev(md->disk->part0);
2622         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2623 }
2624
2625 /*
2626  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2627  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2628  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2629  *
2630  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2631  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2632  * are being added to md->deferred list.
2633  */
2634 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2635                         unsigned suspend_flags, unsigned int task_state,
2636                         int dmf_suspended_flag)
2637 {
2638         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2639         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2640         int r;
2641
2642         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2643
2644         /*
2645          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2646          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2647          */
2648         if (noflush)
2649                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2650         else
2651                 DMDEBUG("%s: suspending with flush", dm_device_name(md));
2652
2653         /*
2654          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2655          * provide the .presuspend_undo hook.
2656          */
2657         dm_table_presuspend_targets(map);
2658
2659         /*
2660          * Flush I/O to the device.
2661          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2662          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2663          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2664          */
2665         if (!noflush && do_lockfs) {
2666                 r = lock_fs(md);
2667                 if (r) {
2668                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2669                         return r;
2670                 }
2671         }
2672
2673         /*
2674          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2675          * to target drivers i.e. no one may be executing
2676          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio.
2677          *
2678          * To get all processes out of dm_split_and_process_bio in dm_submit_bio,
2679          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2680          * dm_split_and_process_bio from dm_submit_bio and quiesce the thread
2681          * (dm_wq_work), we set DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2682          * flush_workqueue(md->wq).
2683          */
2684         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2685         if (map)
2686                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2687
2688         /*
2689          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2690          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2691          */
2692         if (dm_request_based(md))
2693                 dm_stop_queue(md->queue);
2694
2695         flush_workqueue(md->wq);
2696
2697         /*
2698          * At this point no more requests are entering target request routines.
2699          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2700          * to finish.
2701          */
2702         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2703         if (!r)
2704                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2705
2706         if (noflush)
2707                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2708         if (map)
2709                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2710
2711         /* were we interrupted ? */
2712         if (r < 0) {
2713                 dm_queue_flush(md);
2714
2715                 if (dm_request_based(md))
2716                         dm_start_queue(md->queue);
2717
2718                 unlock_fs(md);
2719                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2720                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2721         }
2722
2723         return r;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2728  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2729  * the background.  Before the table can be swapped with
2730  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2731  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2732  */
2733 /*
2734  * Suspend mechanism in request-based dm.
2735  *
2736  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2737  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2738  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2739  *
2740  * To abort suspend, start the request_queue.
2741  */
2742 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2743 {
2744         struct dm_table *map = NULL;
2745         int r = 0;
2746
2747 retry:
2748         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2749
2750         if (dm_suspended_md(md)) {
2751                 r = -EINVAL;
2752                 goto out_unlock;
2753         }
2754
2755         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2756                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2757                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2758                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2759                 if (r)
2760                         return r;
2761                 goto retry;
2762         }
2763
2764         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2765
2766         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2767         if (r)
2768                 goto out_unlock;
2769
2770         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2771         dm_table_postsuspend_targets(map);
2772         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2773
2774 out_unlock:
2775         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2776         return r;
2777 }
2778
2779 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2780 {
2781         if (map) {
2782                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2783                 if (r)
2784                         return r;
2785         }
2786
2787         dm_queue_flush(md);
2788
2789         /*
2790          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2791          * so that mapping of targets can work correctly.
2792          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2793          */
2794         if (dm_request_based(md))
2795                 dm_start_queue(md->queue);
2796
2797         unlock_fs(md);
2798
2799         return 0;
2800 }
2801
2802 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2803 {
2804         int r;
2805         struct dm_table *map = NULL;
2806
2807 retry:
2808         r = -EINVAL;
2809         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2810
2811         if (!dm_suspended_md(md))
2812                 goto out;
2813
2814         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2815                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2816                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2817                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2818                 if (r)
2819                         return r;
2820                 goto retry;
2821         }
2822
2823         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2824         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2825                 goto out;
2826
2827         r = __dm_resume(md, map);
2828         if (r)
2829                 goto out;
2830
2831         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2832 out:
2833         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2834
2835         return r;
2836 }
2837
2838 /*
2839  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2840  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2841  * It may be used only from the kernel.
2842  */
2843
2844 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2845 {
2846         struct dm_table *map = NULL;
2847
2848         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2849
2850         if (md->internal_suspend_count++)
2851                 return; /* nested internal suspend */
2852
2853         if (dm_suspended_md(md)) {
2854                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2855                 return; /* nest suspend */
2856         }
2857
2858         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2859
2860         /*
2861          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2862          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2863          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2864          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2865          */
2866         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2867                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2868
2869         set_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2870         dm_table_postsuspend_targets(map);
2871         clear_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
2872 }
2873
2874 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2875 {
2876         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2877
2878         if (--md->internal_suspend_count)
2879                 return; /* resume from nested internal suspend */
2880
2881         if (dm_suspended_md(md))
2882                 goto done; /* resume from nested suspend */
2883
2884         /*
2885          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2886          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2887          */
2888         (void) __dm_resume(md, NULL);
2889
2890 done:
2891         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2892         smp_mb__after_atomic();
2893         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2894 }
2895
2896 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2897 {
2898         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2899         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2900         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2901 }
2902 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2903
2904 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2905 {
2906         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2907         __dm_internal_resume(md);
2908         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2909 }
2910 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2911
2912 /*
2913  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2914  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2915  */
2916
2917 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2918 {
2919         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2920         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2921                 return;
2922
2923         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2924         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2925         flush_workqueue(md->wq);
2926         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2927 }
2928 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2929
2930 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2931 {
2932         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2933                 goto done;
2934
2935         dm_queue_flush(md);
2936
2937 done:
2938         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2939 }
2940 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2941
2942 /*-----------------------------------------------------------------
2943  * Event notification.
2944  *---------------------------------------------------------------*/
2945 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2946                        unsigned cookie)
2947 {
2948         int r;
2949         unsigned noio_flag;
2950         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2951         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2952
2953         noio_flag = memalloc_noio_save();
2954
2955         if (!cookie)
2956                 r = kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2957         else {
2958                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2959                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2960                 r = kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2961                                        action, envp);
2962         }
2963
2964         memalloc_noio_restore(noio_flag);
2965
2966         return r;
2967 }
2968
2969 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2970 {
2971         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2972 }
2973
2974 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2975 {
2976         return atomic_read(&md->event_nr);
2977 }
2978
2979 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2980 {
2981         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2982                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2983 }
2984
2985 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2986 {
2987         unsigned long flags;
2988
2989         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2990         list_add(elist, &md->uevent_list);
2991         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2996  * count on 'md'.
2997  */
2998 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2999 {
3000         return md->disk;
3001 }
3002 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3003
3004 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3005 {
3006         return &md->kobj_holder.kobj;
3007 }
3008
3009 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3010 {
3011         struct mapped_device *md;
3012
3013         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3014
3015         spin_lock(&_minor_lock);
3016         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
3017                 md = NULL;
3018                 goto out;
3019         }
3020         dm_get(md);
3021 out:
3022         spin_unlock(&_minor_lock);
3023
3024         return md;
3025 }
3026
3027 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3028 {
3029         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3030 }
3031
3032 static int dm_post_suspending_md(struct mapped_device *md)
3033 {
3034         return test_bit(DMF_POST_SUSPENDING, &md->flags);
3035 }
3036
3037 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3038 {
3039         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3040 }
3041
3042 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3043 {
3044         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3045 }
3046
3047 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3048 {
3049         return dm_suspended_md(ti->table->md);
3050 }
3051 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3052
3053 int dm_post_suspending(struct dm_target *ti)
3054 {
3055         return dm_post_suspending_md(ti->table->md);
3056 }
3057 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_post_suspending);
3058
3059 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3060 {
3061         return __noflush_suspending(ti->table->md);
3062 }
3063 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3064
3065 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3066 {
3067         if (!pools)
3068                 return;
3069
3070         bioset_exit(&pools->bs);
3071         bioset_exit(&pools->io_bs);
3072
3073         kfree(pools);
3074 }
3075
3076 struct dm_pr {
3077         u64     old_key;
3078         u64     new_key;
3079         u32     flags;
3080         bool    abort;
3081         bool    fail_early;
3082         int     ret;
3083         enum pr_type type;
3084 };
3085
3086 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3087                       struct dm_pr *pr)
3088 {
3089         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3090         struct dm_table *table;
3091         struct dm_target *ti;
3092         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3093
3094         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3095         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3096                 goto out;
3097
3098         /* We only support devices that have a single target */
3099         if (table->num_targets != 1)
3100                 goto out;
3101         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3102
3103         if (dm_suspended_md(md)) {
3104                 ret = -EAGAIN;
3105                 goto out;
3106         }
3107
3108         ret = -EINVAL;
3109         if (!ti->type->iterate_devices)
3110                 goto out;
3111
3112         ti->type->iterate_devices(ti, fn, pr);
3113         ret = 0;
3114 out:
3115         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3116         return ret;
3117 }
3118
3119 /*
3120  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3121  */
3122 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3123                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3124 {
3125         struct dm_pr *pr = data;
3126         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3127         int ret;
3128
3129         if (!ops || !ops->pr_register) {
3130                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3131                 return -1;
3132         }
3133
3134         ret = ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3135         if (!ret)
3136                 return 0;
3137
3138         if (!pr->ret)
3139                 pr->ret = ret;
3140
3141         if (pr->fail_early)
3142                 return -1;
3143
3144         return 0;
3145 }
3146
3147 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3148                           u32 flags)
3149 {
3150         struct dm_pr pr = {
3151                 .old_key        = old_key,
3152                 .new_key        = new_key,
3153                 .flags          = flags,
3154                 .fail_early     = true,
3155                 .ret            = 0,
3156         };
3157         int ret;
3158
3159         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3160         if (ret) {
3161                 /* Didn't even get to register a path */
3162                 return ret;
3163         }
3164
3165         if (!pr.ret)
3166                 return 0;
3167         ret = pr.ret;
3168
3169         if (!new_key)
3170                 return ret;
3171
3172         /* unregister all paths if we failed to register any path */
3173         pr.old_key = new_key;
3174         pr.new_key = 0;
3175         pr.flags = 0;
3176         pr.fail_early = false;
3177         (void) dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3178         return ret;
3179 }
3180
3181
3182 static int __dm_pr_reserve(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3183                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3184 {
3185         struct dm_pr *pr = data;
3186         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3187
3188         if (!ops || !ops->pr_reserve) {
3189                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3190                 return -1;
3191         }
3192
3193         pr->ret = ops->pr_reserve(dev->bdev, pr->old_key, pr->type, pr->flags);
3194         if (!pr->ret)
3195                 return -1;
3196
3197         return 0;
3198 }
3199
3200 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3201                          u32 flags)
3202 {
3203         struct dm_pr pr = {
3204                 .old_key        = key,
3205                 .flags          = flags,
3206                 .type           = type,
3207                 .fail_early     = false,
3208                 .ret            = 0,
3209         };
3210         int ret;
3211
3212         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_reserve, &pr);
3213         if (ret)
3214                 return ret;
3215
3216         return pr.ret;
3217 }
3218
3219 /*
3220  * If there is a non-All Registrants type of reservation, the release must be
3221  * sent down the holding path. For the cases where there is no reservation or
3222  * the path is not the holder the device will also return success, so we must
3223  * try each path to make sure we got the correct path.
3224  */
3225 static int __dm_pr_release(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3226                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3227 {
3228         struct dm_pr *pr = data;
3229         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3230
3231         if (!ops || !ops->pr_release) {
3232                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3233                 return -1;
3234         }
3235
3236         pr->ret = ops->pr_release(dev->bdev, pr->old_key, pr->type);
3237         if (pr->ret)
3238                 return -1;
3239
3240         return 0;
3241 }
3242
3243 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3244 {
3245         struct dm_pr pr = {
3246                 .old_key        = key,
3247                 .type           = type,
3248                 .fail_early     = false,
3249         };
3250         int ret;
3251
3252         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_release, &pr);
3253         if (ret)
3254                 return ret;
3255
3256         return pr.ret;
3257 }
3258
3259 static int __dm_pr_preempt(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3260                            sector_t start, sector_t len, void *data)
3261 {
3262         struct dm_pr *pr = data;
3263         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3264
3265         if (!ops || !ops->pr_preempt) {
3266                 pr->ret = -EOPNOTSUPP;
3267                 return -1;
3268         }
3269
3270         pr->ret = ops->pr_preempt(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->type,
3271                                   pr->abort);
3272         if (!pr->ret)
3273                 return -1;
3274
3275         return 0;
3276 }
3277
3278 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3279                          enum pr_type type, bool abort)
3280 {
3281         struct dm_pr pr = {
3282                 .new_key        = new_key,
3283                 .old_key        = old_key,
3284                 .type           = type,
3285                 .fail_early     = false,
3286         };
3287         int ret;
3288
3289         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_preempt, &pr);
3290         if (ret)
3291                 return ret;
3292
3293         return pr.ret;
3294 }
3295
3296 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3297 {
3298         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3299         const struct pr_ops *ops;
3300         int r, srcu_idx;
3301
3302         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3303         if (r < 0)
3304                 goto out;
3305
3306         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3307         if (ops && ops->pr_clear)
3308                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3309         else
3310                 r = -EOPNOTSUPP;
3311 out:
3312         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3313         return r;
3314 }
3315
3316 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3317         .pr_register    = dm_pr_register,
3318         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3319         .pr_release     = dm_pr_release,
3320         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3321         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3322 };
3323
3324 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3325         .submit_bio = dm_submit_bio,
3326         .poll_bio = dm_poll_bio,
3327         .open = dm_blk_open,
3328         .release = dm_blk_close,
3329         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3330         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3331         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3332         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3333         .owner = THIS_MODULE
3334 };
3335
3336 static const struct block_device_operations dm_rq_blk_dops = {
3337         .open = dm_blk_open,
3338         .release = dm_blk_close,
3339         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3340         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3341         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3342         .owner = THIS_MODULE
3343 };
3344
3345 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3346         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3347         .zero_page_range = dm_dax_zero_page_range,
3348         .recovery_write = dm_dax_recovery_write,
3349 };
3350
3351 /*
3352  * module hooks
3353  */
3354 module_init(dm_init);
3355 module_exit(dm_exit);
3356
3357 module_param(major, uint, 0);
3358 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3359
3360 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3361 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3362
3363 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3364 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3365
3366 module_param(swap_bios, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3367 MODULE_PARM_DESC(swap_bios, "Maximum allowed inflight swap IOs");
3368
3369 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3370 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3371 MODULE_LICENSE("GPL");