]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/md/dm.c
dm: backfill abnormal IO support to non-splitting IO submission
[linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set *bs;
152         struct bio_set *io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
163
164 /*
165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
166  */
167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
169
170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
171 {
172         int param = READ_ONCE(*module_param);
173         int modified_param = 0;
174         bool modified = true;
175
176         if (param < min)
177                 modified_param = min;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180         else
181                 modified = false;
182
183         if (modified) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
192                                unsigned def, unsigned max)
193 {
194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
195         unsigned modified_param = 0;
196
197         if (!param)
198                 modified_param = def;
199         else if (param > max)
200                 modified_param = max;
201
202         if (modified_param) {
203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
204                 param = modified_param;
205         }
206
207         return param;
208 }
209
210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
211 {
212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
216
217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
218 {
219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
221 }
222
223 static int __init local_init(void)
224 {
225         int r = -ENOMEM;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 return r;
230
231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
233         if (!_rq_cache)
234                 goto out_free_rq_tio_cache;
235
236         r = dm_uevent_init();
237         if (r)
238                 goto out_free_rq_cache;
239
240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
241         if (!deferred_remove_workqueue) {
242                 r = -ENOMEM;
243                 goto out_uevent_exit;
244         }
245
246         _major = major;
247         r = register_blkdev(_major, _name);
248         if (r < 0)
249                 goto out_free_workqueue;
250
251         if (!_major)
252                 _major = r;
253
254         return 0;
255
256 out_free_workqueue:
257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         flush_scheduled_work();
271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
272
273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
275         unregister_blkdev(_major, _name);
276         dm_uevent_exit();
277
278         _major = 0;
279
280         DMINFO("cleaned up");
281 }
282
283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
284         local_init,
285         dm_target_init,
286         dm_linear_init,
287         dm_stripe_init,
288         dm_io_init,
289         dm_kcopyd_init,
290         dm_interface_init,
291         dm_statistics_init,
292 };
293
294 static void (*_exits[])(void) = {
295         local_exit,
296         dm_target_exit,
297         dm_linear_exit,
298         dm_stripe_exit,
299         dm_io_exit,
300         dm_kcopyd_exit,
301         dm_interface_exit,
302         dm_statistics_exit,
303 };
304
305 static int __init dm_init(void)
306 {
307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
308
309         int r, i;
310
311         for (i = 0; i < count; i++) {
312                 r = _inits[i]();
313                 if (r)
314                         goto bad;
315         }
316
317         return 0;
318
319       bad:
320         while (i--)
321                 _exits[i]();
322
323         return r;
324 }
325
326 static void __exit dm_exit(void)
327 {
328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
329
330         while (i--)
331                 _exits[i]();
332
333         /*
334          * Should be empty by this point.
335          */
336         idr_destroy(&_minor_idr);
337 }
338
339 /*
340  * Block device functions
341  */
342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
343 {
344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
345 }
346
347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md;
350
351         spin_lock(&_minor_lock);
352
353         md = bdev->bd_disk->private_data;
354         if (!md)
355                 goto out;
356
357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
358             dm_deleting_md(md)) {
359                 md = NULL;
360                 goto out;
361         }
362
363         dm_get(md);
364         atomic_inc(&md->open_count);
365 out:
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return md ? 0 : -ENXIO;
369 }
370
371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
372 {
373         struct mapped_device *md;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         md = disk->private_data;
378         if (WARN_ON(!md))
379                 goto out;
380
381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
384
385         dm_put(md);
386 out:
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388 }
389
390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
391 {
392         return atomic_read(&md->open_count);
393 }
394
395 /*
396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
397  */
398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
399 {
400         int r = 0;
401
402         spin_lock(&_minor_lock);
403
404         if (dm_open_count(md)) {
405                 r = -EBUSY;
406                 if (mark_deferred)
407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
409                 r = -EEXIST;
410         else
411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
412
413         spin_unlock(&_minor_lock);
414
415         return r;
416 }
417
418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
419 {
420         int r = 0;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
425                 r = -EBUSY;
426         else
427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
428
429         spin_unlock(&_minor_lock);
430
431         return r;
432 }
433
434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
435 {
436         dm_deferred_remove();
437 }
438
439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
440 {
441         return get_capacity(md->disk);
442 }
443
444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
445 {
446         return md->queue;
447 }
448
449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
450 {
451         return &md->stats;
452 }
453
454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457
458         return dm_get_geometry(md, geo);
459 }
460
461 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
462
463 static int dm_get_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
464                                  struct block_device **bdev,
465                                  fmode_t *mode)
466 {
467         struct dm_target *tgt;
468         struct dm_table *map;
469         int srcu_idx, r, r2;
470
471 retry:
472         r = -ENOTTY;
473         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
474         if (!map || !dm_table_get_size(map))
475                 goto out;
476
477         /* We only support devices that have a single target */
478         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
479                 goto out;
480
481         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
482         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
483                 goto out;
484
485         if (dm_suspended_md(md)) {
486                 r = -EAGAIN;
487                 goto out;
488         }
489
490         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
491         if (r < 0)
492                 goto out;
493
494         bdgrab(*bdev);
495         r2 = blkdev_get(*bdev, *mode, _dm_claim_ptr);
496         if (r2 < 0) {
497                 r = r2;
498                 goto out;
499         }
500
501         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
502         return r;
503
504 out:
505         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
506         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
507                 msleep(10);
508                 goto retry;
509         }
510         return r;
511 }
512
513 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
514                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
515 {
516         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
517         int r;
518
519         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
520         if (r < 0)
521                 return r;
522
523         if (r > 0) {
524                 /*
525                  * Target determined this ioctl is being issued against a
526                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
527                  */
528                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
529                         DMWARN_LIMIT(
530         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
531                                 current->comm, cmd);
532                         r = -ENOIOCTLCMD;
533                         goto out;
534                 }
535         }
536
537         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
538 out:
539         blkdev_put(bdev, mode);
540         return r;
541 }
542
543 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
544
545 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
546 {
547         struct dm_io *io;
548         struct dm_target_io *tio;
549         struct bio *clone;
550
551         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, md->io_bs);
552         if (!clone)
553                 return NULL;
554
555         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
556         tio->inside_dm_io = true;
557         tio->io = NULL;
558
559         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
560         io->magic = DM_IO_MAGIC;
561         io->status = 0;
562         atomic_set(&io->io_count, 1);
563         io->orig_bio = bio;
564         io->md = md;
565         spin_lock_init(&io->endio_lock);
566
567         start_io_acct(io);
568
569         return io;
570 }
571
572 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
573 {
574         bio_put(&io->tio.clone);
575 }
576
577 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
578                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
579 {
580         struct dm_target_io *tio;
581
582         if (!ci->io->tio.io) {
583                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
584                 tio = &ci->io->tio;
585         } else {
586                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, ci->io->md->bs);
587                 if (!clone)
588                         return NULL;
589
590                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
591                 tio->inside_dm_io = false;
592         }
593
594         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
595         tio->io = ci->io;
596         tio->ti = ti;
597         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
598
599         return tio;
600 }
601
602 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
603 {
604         if (tio->inside_dm_io)
605                 return;
606         bio_put(&tio->clone);
607 }
608
609 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
610 {
611         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
612                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
613 }
614
615 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
616 {
617         struct mapped_device *md = io->md;
618         struct bio *bio = io->orig_bio;
619         int rw = bio_data_dir(bio);
620
621         io->start_time = jiffies;
622
623         generic_start_io_acct(md->queue, rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
624
625         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
626                    atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
627
628         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
629                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
630                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
631                                     false, 0, &io->stats_aux);
632 }
633
634 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
635 {
636         struct mapped_device *md = io->md;
637         struct bio *bio = io->orig_bio;
638         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
639         int pending;
640         int rw = bio_data_dir(bio);
641
642         generic_end_io_acct(md->queue, rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
643
644         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
645                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
646                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
647                                     true, duration, &io->stats_aux);
648
649         /*
650          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
651          * a flush.
652          */
653         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
654         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
655         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
656
657         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
658         if (!pending)
659                 wake_up(&md->wait);
660 }
661
662 /*
663  * Add the bio to the list of deferred io.
664  */
665 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
666 {
667         unsigned long flags;
668
669         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
670         bio_list_add(&md->deferred, bio);
671         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
672         queue_work(md->wq, &md->work);
673 }
674
675 /*
676  * Everyone (including functions in this file), should use this
677  * function to access the md->map field, and make sure they call
678  * dm_put_live_table() when finished.
679  */
680 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
681 {
682         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
683
684         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
685 }
686
687 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
688 {
689         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
690 }
691
692 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
693 {
694         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
695         synchronize_rcu_expedited();
696 }
697
698 /*
699  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
700  * The caller must not block between these two functions.
701  */
702 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
703 {
704         rcu_read_lock();
705         return rcu_dereference(md->map);
706 }
707
708 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
709 {
710         rcu_read_unlock();
711 }
712
713 /*
714  * Open a table device so we can use it as a map destination.
715  */
716 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
717                              struct mapped_device *md)
718 {
719         struct block_device *bdev;
720
721         int r;
722
723         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
724
725         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
726         if (IS_ERR(bdev))
727                 return PTR_ERR(bdev);
728
729         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
730         if (r) {
731                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
732                 return r;
733         }
734
735         td->dm_dev.bdev = bdev;
736         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
737         return 0;
738 }
739
740 /*
741  * Close a table device that we've been using.
742  */
743 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
744 {
745         if (!td->dm_dev.bdev)
746                 return;
747
748         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
749         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
750         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
751         td->dm_dev.bdev = NULL;
752         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
753 }
754
755 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
756                                               fmode_t mode) {
757         struct table_device *td;
758
759         list_for_each_entry(td, l, list)
760                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
761                         return td;
762
763         return NULL;
764 }
765
766 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
767                         struct dm_dev **result) {
768         int r;
769         struct table_device *td;
770
771         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
772         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
773         if (!td) {
774                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
775                 if (!td) {
776                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
777                         return -ENOMEM;
778                 }
779
780                 td->dm_dev.mode = mode;
781                 td->dm_dev.bdev = NULL;
782
783                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
784                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
785                         kfree(td);
786                         return r;
787                 }
788
789                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
790
791                 refcount_set(&td->count, 1);
792                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
793         } else {
794                 refcount_inc(&td->count);
795         }
796         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
797
798         *result = &td->dm_dev;
799         return 0;
800 }
801 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
802
803 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
804 {
805         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
806
807         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
808         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
809                 close_table_device(td, md);
810                 list_del(&td->list);
811                 kfree(td);
812         }
813         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
814 }
815 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
816
817 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
818 {
819         struct list_head *tmp, *next;
820
821         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
822                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
823
824                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
825                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
826                 kfree(td);
827         }
828 }
829
830 /*
831  * Get the geometry associated with a dm device
832  */
833 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
834 {
835         *geo = md->geometry;
836
837         return 0;
838 }
839
840 /*
841  * Set the geometry of a device.
842  */
843 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
844 {
845         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
846
847         if (geo->start > sz) {
848                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
849                 return -EINVAL;
850         }
851
852         md->geometry = *geo;
853
854         return 0;
855 }
856
857 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
858 {
859         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
860 }
861
862 /*
863  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
864  * cloned into, completing the original io if necc.
865  */
866 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
867 {
868         unsigned long flags;
869         blk_status_t io_error;
870         struct bio *bio;
871         struct mapped_device *md = io->md;
872
873         /* Push-back supersedes any I/O errors */
874         if (unlikely(error)) {
875                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
876                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
877                         io->status = error;
878                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
879         }
880
881         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
882                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
883                         /*
884                          * Target requested pushing back the I/O.
885                          */
886                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
887                         if (__noflush_suspending(md))
888                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
889                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
890                         else
891                                 /* noflush suspend was interrupted. */
892                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
893                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
894                 }
895
896                 io_error = io->status;
897                 bio = io->orig_bio;
898                 end_io_acct(io);
899                 free_io(md, io);
900
901                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
902                         return;
903
904                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
905                         /*
906                          * Preflush done for flush with data, reissue
907                          * without REQ_PREFLUSH.
908                          */
909                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
910                         queue_io(md, bio);
911                 } else {
912                         /* done with normal IO or empty flush */
913                         if (io_error)
914                                 bio->bi_status = io_error;
915                         bio_endio(bio);
916                 }
917         }
918 }
919
920 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
921 {
922         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
923
924         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
925         limits->max_write_same_sectors = 0;
926 }
927
928 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
929 {
930         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
931
932         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
933         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
934 }
935
936 static void clone_endio(struct bio *bio)
937 {
938         blk_status_t error = bio->bi_status;
939         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
940         struct dm_io *io = tio->io;
941         struct mapped_device *md = tio->io->md;
942         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
943
944         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
945                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
946                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
947                         disable_write_same(md);
948                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
949                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
950                         disable_write_zeroes(md);
951         }
952
953         if (endio) {
954                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
955                 switch (r) {
956                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
957                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
958                         /*FALLTHRU*/
959                 case DM_ENDIO_DONE:
960                         break;
961                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
962                         /* The target will handle the io */
963                         return;
964                 default:
965                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
966                         BUG();
967                 }
968         }
969
970         free_tio(tio);
971         dec_pending(io, error);
972 }
973
974 /*
975  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
976  * target boundary.
977  */
978 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
979 {
980         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
981
982         return ti->len - target_offset;
983 }
984
985 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
986 {
987         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
988         sector_t offset, max_len;
989
990         /*
991          * Does the target need to split even further?
992          */
993         if (ti->max_io_len) {
994                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
995                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
996                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
997                 else
998                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
999                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1000
1001                 if (len > max_len)
1002                         len = max_len;
1003         }
1004
1005         return len;
1006 }
1007
1008 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1009 {
1010         if (len > UINT_MAX) {
1011                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1012                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1013                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1014                 return -EINVAL;
1015         }
1016
1017         /*
1018          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1019          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1020          * be handled in some targets, such as crypt.
1021          *
1022          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1023          * the limit.
1024          */
1025         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1026
1027         return 0;
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1030
1031 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1032                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1033 {
1034         struct dm_table *map;
1035         struct dm_target *ti;
1036
1037         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1038         if (!map)
1039                 return NULL;
1040
1041         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1042         if (!dm_target_is_valid(ti))
1043                 return NULL;
1044
1045         return ti;
1046 }
1047
1048 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1049                 long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1050 {
1051         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1052         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1053         struct dm_target *ti;
1054         long len, ret = -EIO;
1055         int srcu_idx;
1056
1057         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1058
1059         if (!ti)
1060                 goto out;
1061         if (!ti->type->direct_access)
1062                 goto out;
1063         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1064         if (len < 1)
1065                 goto out;
1066         nr_pages = min(len, nr_pages);
1067         if (ti->type->direct_access)
1068                 ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1069
1070  out:
1071         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1072
1073         return ret;
1074 }
1075
1076 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1077                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1078 {
1079         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1080         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1081         struct dm_target *ti;
1082         long ret = 0;
1083         int srcu_idx;
1084
1085         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1086
1087         if (!ti)
1088                 goto out;
1089         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1090                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1091                 goto out;
1092         }
1093         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1094  out:
1095         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1096
1097         return ret;
1098 }
1099
1100 /*
1101  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1102  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1103  *
1104  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1105  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1106  * sent in a next bio.
1107  *
1108  * A diagram that explains the arithmetics:
1109  * +--------------------+---------------+-------+
1110  * |         1          |       2       |   3   |
1111  * +--------------------+---------------+-------+
1112  *
1113  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1114  *                      <------- bi_size ------->
1115  *                      <-- n_sectors -->
1116  *
1117  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1118  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1119  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1120  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1121  *       to make it empty)
1122  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1123  *
1124  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1125  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1126  * copies of the bio.
1127  */
1128 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1129 {
1130         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1131         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1132         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1133         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1134         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1135         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1136         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1139
1140 /*
1141  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1142  * zone positions within the target device. The zone descriptors
1143  * must be remapped to match their position within the dm device.
1144  * A target may call dm_remap_zone_report after completion of a
1145  * REQ_OP_ZONE_REPORT bio to remap the zone descriptors obtained
1146  * from the target device mapping to the dm device.
1147  */
1148 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, struct bio *bio, sector_t start)
1149 {
1150 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1151         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1152         struct bio *report_bio = tio->io->orig_bio;
1153         struct blk_zone_report_hdr *hdr = NULL;
1154         struct blk_zone *zone;
1155         unsigned int nr_rep = 0;
1156         unsigned int ofst;
1157         struct bio_vec bvec;
1158         struct bvec_iter iter;
1159         void *addr;
1160
1161         if (bio->bi_status)
1162                 return;
1163
1164         /*
1165          * Remap the start sector of the reported zones. For sequential zones,
1166          * also remap the write pointer position.
1167          */
1168         bio_for_each_segment(bvec, report_bio, iter) {
1169                 addr = kmap_atomic(bvec.bv_page);
1170
1171                 /* Remember the report header in the first page */
1172                 if (!hdr) {
1173                         hdr = addr;
1174                         ofst = sizeof(struct blk_zone_report_hdr);
1175                 } else
1176                         ofst = 0;
1177
1178                 /* Set zones start sector */
1179                 while (hdr->nr_zones && ofst < bvec.bv_len) {
1180                         zone = addr + ofst;
1181                         if (zone->start >= start + ti->len) {
1182                                 hdr->nr_zones = 0;
1183                                 break;
1184                         }
1185                         zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1186                         if (zone->type != BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL) {
1187                                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1188                                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1189                                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1190                                         zone->wp = zone->start;
1191                                 else
1192                                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1193                         }
1194                         ofst += sizeof(struct blk_zone);
1195                         hdr->nr_zones--;
1196                         nr_rep++;
1197                 }
1198
1199                 if (addr != hdr)
1200                         kunmap_atomic(addr);
1201
1202                 if (!hdr->nr_zones)
1203                         break;
1204         }
1205
1206         if (hdr) {
1207                 hdr->nr_zones = nr_rep;
1208                 kunmap_atomic(hdr);
1209         }
1210
1211         bio_advance(report_bio, report_bio->bi_iter.bi_size);
1212
1213 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1214         bio->bi_status = BLK_STS_NOTSUPP;
1215 #endif
1216 }
1217 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1218
1219 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1220 {
1221         int r;
1222         sector_t sector;
1223         struct bio *clone = &tio->clone;
1224         struct dm_io *io = tio->io;
1225         struct mapped_device *md = io->md;
1226         struct dm_target *ti = tio->ti;
1227         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1228
1229         clone->bi_end_io = clone_endio;
1230
1231         /*
1232          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1233          * anything, the target has assumed ownership of
1234          * this io.
1235          */
1236         atomic_inc(&io->io_count);
1237         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1238
1239         r = ti->type->map(ti, clone);
1240         switch (r) {
1241         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1242                 break;
1243         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1244                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1245                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1246                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1247                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1248                         ret = direct_make_request(clone);
1249                 else
1250                         ret = generic_make_request(clone);
1251                 break;
1252         case DM_MAPIO_KILL:
1253                 free_tio(tio);
1254                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1255                 break;
1256         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1257                 free_tio(tio);
1258                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1259                 break;
1260         default:
1261                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1262                 BUG();
1263         }
1264
1265         return ret;
1266 }
1267
1268 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1269 {
1270         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1271         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1276  */
1277 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1278                      sector_t sector, unsigned len)
1279 {
1280         struct bio *clone = &tio->clone;
1281
1282         __bio_clone_fast(clone, bio);
1283
1284         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1285                 int r;
1286
1287                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1288                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1289                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1290                                 dm_device_name(tio->io->md),
1291                                 tio->ti->type->name);
1292                         return -EIO;
1293                 }
1294
1295                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1296                 if (r < 0)
1297                         return r;
1298         }
1299
1300         if (bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_REPORT)
1301                 bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1302         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1303
1304         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1305                 bio_integrity_trim(clone);
1306
1307         return 0;
1308 }
1309
1310 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1311                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1312 {
1313         struct dm_target_io *tio;
1314         int try;
1315
1316         if (!num_bios)
1317                 return;
1318
1319         if (num_bios == 1) {
1320                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1321                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1322                 return;
1323         }
1324
1325         for (try = 0; try < 2; try++) {
1326                 int bio_nr;
1327                 struct bio *bio;
1328
1329                 if (try)
1330                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1331                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1332                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1333                         if (!tio)
1334                                 break;
1335
1336                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1337                 }
1338                 if (try)
1339                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1340                 if (bio_nr == num_bios)
1341                         return;
1342
1343                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1344                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1345                         free_tio(tio);
1346                 }
1347         }
1348 }
1349
1350 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1351                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1352 {
1353         struct bio *clone = &tio->clone;
1354
1355         tio->len_ptr = len;
1356
1357         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1358         if (len)
1359                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1360
1361         return __map_bio(tio);
1362 }
1363
1364 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1365                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1366 {
1367         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1368         struct bio *bio;
1369         struct dm_target_io *tio;
1370
1371         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1372
1373         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1374                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1375                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1376         }
1377 }
1378
1379 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1380 {
1381         unsigned target_nr = 0;
1382         struct dm_target *ti;
1383
1384         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1385         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1386                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1387
1388         return 0;
1389 }
1390
1391 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1392                                     sector_t sector, unsigned *len)
1393 {
1394         struct bio *bio = ci->bio;
1395         struct dm_target_io *tio;
1396         int r;
1397
1398         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1399         tio->len_ptr = len;
1400         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1401         if (r < 0) {
1402                 free_tio(tio);
1403                 return r;
1404         }
1405         (void) __map_bio(tio);
1406
1407         return 0;
1408 }
1409
1410 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1411
1412 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1413 {
1414         return ti->num_discard_bios;
1415 }
1416
1417 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1418 {
1419         return ti->num_write_same_bios;
1420 }
1421
1422 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1423 {
1424         return ti->num_write_zeroes_bios;
1425 }
1426
1427 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1428
1429 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1430 {
1431         return ti->split_discard_bios;
1432 }
1433
1434 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1435                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1436                                        is_split_required_fn is_split_required)
1437 {
1438         unsigned len;
1439         unsigned num_bios;
1440
1441         /*
1442          * Even though the device advertised support for this type of
1443          * request, that does not mean every target supports it, and
1444          * reconfiguration might also have changed that since the
1445          * check was performed.
1446          */
1447         num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1448         if (!num_bios)
1449                 return -EOPNOTSUPP;
1450
1451         if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1452                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1453         else
1454                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1455
1456         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1457
1458         ci->sector += len;
1459         ci->sector_count -= len;
1460
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1465 {
1466         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios,
1467                                            is_split_required_for_discard);
1468 }
1469
1470 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1471 {
1472         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios, NULL);
1473 }
1474
1475 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1476 {
1477         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1478 }
1479
1480 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1481                                   int *result)
1482 {
1483         struct bio *bio = ci->bio;
1484
1485         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1486                 *result = __send_discard(ci, ti);
1487         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1488                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1489         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1490                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1491         else
1492                 return false;
1493
1494         return true;
1495 }
1496
1497 /*
1498  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1499  */
1500 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1501 {
1502         struct bio *bio = ci->bio;
1503         struct dm_target *ti;
1504         unsigned len;
1505         int r;
1506
1507         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1508         if (!dm_target_is_valid(ti))
1509                 return -EIO;
1510
1511         if (unlikely(__process_abnormal_io(ci, ti, &r)))
1512                 return r;
1513
1514         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_REPORT)
1515                 len = ci->sector_count;
1516         else
1517                 len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti),
1518                             ci->sector_count);
1519
1520         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1521         if (r < 0)
1522                 return r;
1523
1524         ci->sector += len;
1525         ci->sector_count -= len;
1526
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1531                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1532 {
1533         ci->map = map;
1534         ci->io = alloc_io(md, bio);
1535         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1540  */
1541 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1542                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1543 {
1544         struct clone_info ci;
1545         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1546         int error = 0;
1547
1548         if (unlikely(!map)) {
1549                 bio_io_error(bio);
1550                 return ret;
1551         }
1552
1553         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1554
1555         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1556                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1557                 ci.sector_count = 0;
1558                 error = __send_empty_flush(&ci);
1559                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1560         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1561                 ci.bio = bio;
1562                 ci.sector_count = 0;
1563                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1564         } else {
1565                 ci.bio = bio;
1566                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1567                 while (ci.sector_count && !error) {
1568                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1569                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1570                                 /*
1571                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1572                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1573                                  * have been completely processed.
1574                                  * We take a clone of the original to store in
1575                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1576                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1577                                  * As this path is not used for REQ_OP_ZONE_REPORT,
1578                                  * the usage of io->orig_bio in dm_remap_zone_report()
1579                                  * won't be affected by this reassignment.
1580                                  */
1581                                 struct bio *b = bio_clone_bioset(bio, GFP_NOIO,
1582                                                                  md->queue->bio_split);
1583                                 ci.io->orig_bio = b;
1584                                 bio_advance(bio, (bio_sectors(bio) - ci.sector_count) << 9);
1585                                 bio_chain(b, bio);
1586                                 ret = generic_make_request(bio);
1587                                 break;
1588                         }
1589                 }
1590         }
1591
1592         /* drop the extra reference count */
1593         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1594         return ret;
1595 }
1596
1597 /*
1598  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1599  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1600  */
1601 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1602                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1603 {
1604         struct clone_info ci;
1605         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1606         int error = 0;
1607
1608         if (unlikely(!map)) {
1609                 bio_io_error(bio);
1610                 return ret;
1611         }
1612
1613         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1614
1615         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1616                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1617                 ci.sector_count = 0;
1618                 error = __send_empty_flush(&ci);
1619                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1620         } else {
1621                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1622                 struct dm_target_io *tio;
1623
1624                 /*
1625                  * Defend against IO still getting in during teardown
1626                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1627                  */
1628                 if (unlikely(WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti)))) {
1629                         error = -EIO;
1630                         goto out;
1631                 }
1632
1633                 ci.bio = bio;
1634                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1635                 if (unlikely(__process_abnormal_io(&ci, ti, &error)))
1636                         goto out;
1637
1638                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1639                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1640         }
1641 out:
1642         /* drop the extra reference count */
1643         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1644         return ret;
1645 }
1646
1647 typedef blk_qc_t (process_bio_fn)(struct mapped_device *, struct dm_table *, struct bio *);
1648
1649 static blk_qc_t __dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1650                                   process_bio_fn process_bio)
1651 {
1652         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1653         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1654         int srcu_idx;
1655         struct dm_table *map;
1656
1657         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1658
1659         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1660         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1661                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1662
1663                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1664                         queue_io(md, bio);
1665                 else
1666                         bio_io_error(bio);
1667                 return ret;
1668         }
1669
1670         ret = process_bio(md, map, bio);
1671
1672         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1673         return ret;
1674 }
1675
1676 /*
1677  * The request function that remaps the bio to one target and
1678  * splits off any remainder.
1679  */
1680 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1681 {
1682         return __dm_make_request(q, bio, __split_and_process_bio);
1683 }
1684
1685 static blk_qc_t dm_make_request_nvme(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1686 {
1687         return __dm_make_request(q, bio, __process_bio);
1688 }
1689
1690 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1691 {
1692         int r = bdi_bits;
1693         struct mapped_device *md = congested_data;
1694         struct dm_table *map;
1695
1696         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1697                 if (dm_request_based(md)) {
1698                         /*
1699                          * With request-based DM we only need to check the
1700                          * top-level queue for congestion.
1701                          */
1702                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1703                 } else {
1704                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1705                         if (map)
1706                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1707                         dm_put_live_table_fast(md);
1708                 }
1709         }
1710
1711         return r;
1712 }
1713
1714 /*-----------------------------------------------------------------
1715  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1716  *---------------------------------------------------------------*/
1717 static void free_minor(int minor)
1718 {
1719         spin_lock(&_minor_lock);
1720         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1721         spin_unlock(&_minor_lock);
1722 }
1723
1724 /*
1725  * See if the device with a specific minor # is free.
1726  */
1727 static int specific_minor(int minor)
1728 {
1729         int r;
1730
1731         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1732                 return -EINVAL;
1733
1734         idr_preload(GFP_KERNEL);
1735         spin_lock(&_minor_lock);
1736
1737         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1738
1739         spin_unlock(&_minor_lock);
1740         idr_preload_end();
1741         if (r < 0)
1742                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1743         return 0;
1744 }
1745
1746 static int next_free_minor(int *minor)
1747 {
1748         int r;
1749
1750         idr_preload(GFP_KERNEL);
1751         spin_lock(&_minor_lock);
1752
1753         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1754
1755         spin_unlock(&_minor_lock);
1756         idr_preload_end();
1757         if (r < 0)
1758                 return r;
1759         *minor = r;
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1764 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1765
1766 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1767
1768 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1769 {
1770         md->use_blk_mq = false;
1771
1772         /*
1773          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1774          */
1775         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1776 }
1777
1778 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1779 {
1780         if (md->wq)
1781                 destroy_workqueue(md->wq);
1782         if (md->kworker_task)
1783                 kthread_stop(md->kworker_task);
1784         if (md->bs)
1785                 bioset_free(md->bs);
1786         if (md->io_bs)
1787                 bioset_free(md->io_bs);
1788
1789         if (md->dax_dev) {
1790                 kill_dax(md->dax_dev);
1791                 put_dax(md->dax_dev);
1792                 md->dax_dev = NULL;
1793         }
1794
1795         if (md->disk) {
1796                 spin_lock(&_minor_lock);
1797                 md->disk->private_data = NULL;
1798                 spin_unlock(&_minor_lock);
1799                 del_gendisk(md->disk);
1800                 put_disk(md->disk);
1801         }
1802
1803         if (md->queue)
1804                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1805
1806         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1807
1808         if (md->bdev) {
1809                 bdput(md->bdev);
1810                 md->bdev = NULL;
1811         }
1812
1813         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1814         mutex_destroy(&md->type_lock);
1815         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1816
1817         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1822  */
1823 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1824 {
1825         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1826         struct dax_device *dax_dev;
1827         struct mapped_device *md;
1828         void *old_md;
1829
1830         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1831         if (!md) {
1832                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1833                 return NULL;
1834         }
1835
1836         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1837                 goto bad_module_get;
1838
1839         /* get a minor number for the dev */
1840         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1841                 r = next_free_minor(&minor);
1842         else
1843                 r = specific_minor(minor);
1844         if (r < 0)
1845                 goto bad_minor;
1846
1847         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1848         if (r < 0)
1849                 goto bad_io_barrier;
1850
1851         md->numa_node_id = numa_node_id;
1852         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1853         md->init_tio_pdu = false;
1854         md->type = DM_TYPE_NONE;
1855         mutex_init(&md->suspend_lock);
1856         mutex_init(&md->type_lock);
1857         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1858         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1859         atomic_set(&md->holders, 1);
1860         atomic_set(&md->open_count, 0);
1861         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1862         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1863         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1864         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1865         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1866
1867         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1868         if (!md->queue)
1869                 goto bad;
1870         md->queue->queuedata = md;
1871         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1872
1873         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1874         if (!md->disk)
1875                 goto bad;
1876
1877         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1878         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1879         init_waitqueue_head(&md->wait);
1880         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1881         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1882         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1883         md->kworker_task = NULL;
1884
1885         md->disk->major = _major;
1886         md->disk->first_minor = minor;
1887         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1888         md->disk->queue = md->queue;
1889         md->disk->private_data = md;
1890         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1891
1892         dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1893         if (!dax_dev)
1894                 goto bad;
1895         md->dax_dev = dax_dev;
1896
1897         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1898         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1899
1900         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1901         if (!md->wq)
1902                 goto bad;
1903
1904         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1905         if (!md->bdev)
1906                 goto bad;
1907
1908         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1909         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1910         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1911
1912         dm_stats_init(&md->stats);
1913
1914         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1915         spin_lock(&_minor_lock);
1916         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1917         spin_unlock(&_minor_lock);
1918
1919         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1920
1921         return md;
1922
1923 bad:
1924         cleanup_mapped_device(md);
1925 bad_io_barrier:
1926         free_minor(minor);
1927 bad_minor:
1928         module_put(THIS_MODULE);
1929 bad_module_get:
1930         kvfree(md);
1931         return NULL;
1932 }
1933
1934 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1935
1936 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1937 {
1938         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1939
1940         unlock_fs(md);
1941
1942         cleanup_mapped_device(md);
1943
1944         free_table_devices(&md->table_devices);
1945         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1946         free_minor(minor);
1947
1948         module_put(THIS_MODULE);
1949         kvfree(md);
1950 }
1951
1952 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1953 {
1954         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1955
1956         if (dm_table_bio_based(t)) {
1957                 /*
1958                  * The md may already have mempools that need changing.
1959                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
1960                  * because a different table was loaded.
1961                  */
1962                 if (md->bs) {
1963                         bioset_free(md->bs);
1964                         md->bs = NULL;
1965                 }
1966                 if (md->io_bs) {
1967                         bioset_free(md->io_bs);
1968                         md->io_bs = NULL;
1969                 }
1970
1971         } else if (md->bs) {
1972                 /*
1973                  * There's no need to reload with request-based dm
1974                  * because the size of front_pad doesn't change.
1975                  * Note for future: If you are to reload bioset,
1976                  * prep-ed requests in the queue may refer
1977                  * to bio from the old bioset, so you must walk
1978                  * through the queue to unprep.
1979                  */
1980                 goto out;
1981         }
1982
1983         BUG_ON(!p || md->bs || md->io_bs);
1984
1985         md->bs = p->bs;
1986         p->bs = NULL;
1987         md->io_bs = p->io_bs;
1988         p->io_bs = NULL;
1989 out:
1990         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
1991         dm_table_free_md_mempools(t);
1992 }
1993
1994 /*
1995  * Bind a table to the device.
1996  */
1997 static void event_callback(void *context)
1998 {
1999         unsigned long flags;
2000         LIST_HEAD(uevents);
2001         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2002
2003         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2004         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2005         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2006
2007         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2008
2009         atomic_inc(&md->event_nr);
2010         wake_up(&md->eventq);
2011         dm_issue_global_event();
2012 }
2013
2014 /*
2015  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2016  */
2017 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2018 {
2019         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2020
2021         set_capacity(md->disk, size);
2022
2023         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Returns old map, which caller must destroy.
2028  */
2029 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2030                                struct queue_limits *limits)
2031 {
2032         struct dm_table *old_map;
2033         struct request_queue *q = md->queue;
2034         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2035         sector_t size;
2036
2037         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2038
2039         size = dm_table_get_size(t);
2040
2041         /*
2042          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2043          */
2044         if (size != dm_get_size(md))
2045                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2046
2047         __set_size(md, size);
2048
2049         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2050
2051         /*
2052          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2053          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2054          * I/O mapping before resume.
2055          * This must be done before setting the queue restrictions,
2056          * because request-based dm may be run just after the setting.
2057          */
2058         if (request_based)
2059                 dm_stop_queue(q);
2060
2061         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2062                 /*
2063                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2064                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2065                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2066                  *   and __process_bio.
2067                  */
2068                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2069         }
2070
2071         __bind_mempools(md, t);
2072
2073         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2074         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2075         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2076
2077         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2078         if (old_map)
2079                 dm_sync_table(md);
2080
2081         return old_map;
2082 }
2083
2084 /*
2085  * Returns unbound table for the caller to free.
2086  */
2087 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2088 {
2089         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2090
2091         if (!map)
2092                 return NULL;
2093
2094         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2095         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2096         dm_sync_table(md);
2097
2098         return map;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Constructor for a new device.
2103  */
2104 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2105 {
2106         int r;
2107         struct mapped_device *md;
2108
2109         md = alloc_dev(minor);
2110         if (!md)
2111                 return -ENXIO;
2112
2113         r = dm_sysfs_init(md);
2114         if (r) {
2115                 free_dev(md);
2116                 return r;
2117         }
2118
2119         *result = md;
2120         return 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Functions to manage md->type.
2125  * All are required to hold md->type_lock.
2126  */
2127 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2128 {
2129         mutex_lock(&md->type_lock);
2130 }
2131
2132 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2133 {
2134         mutex_unlock(&md->type_lock);
2135 }
2136
2137 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2138 {
2139         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2140         md->type = type;
2141 }
2142
2143 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2144 {
2145         return md->type;
2146 }
2147
2148 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2149 {
2150         return md->immutable_target_type;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2155  * count on 'md'.
2156  */
2157 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2158 {
2159         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2160         return &md->queue->limits;
2161 }
2162 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2163
2164 /*
2165  * Setup the DM device's queue based on md's type
2166  */
2167 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2168 {
2169         int r;
2170         struct queue_limits limits;
2171         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2172
2173         switch (type) {
2174         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2175                 dm_init_normal_md_queue(md);
2176                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2177                 if (r) {
2178                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2179                         return r;
2180                 }
2181                 break;
2182         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2183                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2184                 if (r) {
2185                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2186                         return r;
2187                 }
2188                 break;
2189         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2190         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2191                 dm_init_normal_md_queue(md);
2192                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2193                 break;
2194         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2195                 dm_init_normal_md_queue(md);
2196                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request_nvme);
2197                 break;
2198         case DM_TYPE_NONE:
2199                 WARN_ON_ONCE(true);
2200                 break;
2201         }
2202
2203         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2204         if (r) {
2205                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2206                 return r;
2207         }
2208         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2209         blk_register_queue(md->disk);
2210
2211         return 0;
2212 }
2213
2214 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2215 {
2216         struct mapped_device *md;
2217         unsigned minor = MINOR(dev);
2218
2219         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2220                 return NULL;
2221
2222         spin_lock(&_minor_lock);
2223
2224         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2225         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2226             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2227                 md = NULL;
2228                 goto out;
2229         }
2230         dm_get(md);
2231 out:
2232         spin_unlock(&_minor_lock);
2233
2234         return md;
2235 }
2236 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2237
2238 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2239 {
2240         return md->interface_ptr;
2241 }
2242
2243 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2244 {
2245         md->interface_ptr = ptr;
2246 }
2247
2248 void dm_get(struct mapped_device *md)
2249 {
2250         atomic_inc(&md->holders);
2251         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2252 }
2253
2254 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2255 {
2256         spin_lock(&_minor_lock);
2257         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2258                 spin_unlock(&_minor_lock);
2259                 return -EBUSY;
2260         }
2261         dm_get(md);
2262         spin_unlock(&_minor_lock);
2263         return 0;
2264 }
2265 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2266
2267 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2268 {
2269         return md->name;
2270 }
2271 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2272
2273 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2274 {
2275         struct dm_table *map;
2276         int srcu_idx;
2277
2278         might_sleep();
2279
2280         spin_lock(&_minor_lock);
2281         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2282         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2283         spin_unlock(&_minor_lock);
2284
2285         blk_set_queue_dying(md->queue);
2286
2287         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2288                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2289
2290         /*
2291          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2292          * do not race with internal suspend.
2293          */
2294         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2295         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2296         if (!dm_suspended_md(md)) {
2297                 dm_table_presuspend_targets(map);
2298                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2299         }
2300         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2301         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2302         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2303
2304         /*
2305          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2306          * for example.  Wait for all references to disappear.
2307          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2308          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2309          */
2310         if (wait)
2311                 while (atomic_read(&md->holders))
2312                         msleep(1);
2313         else if (atomic_read(&md->holders))
2314                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2315                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2316
2317         dm_sysfs_exit(md);
2318         dm_table_destroy(__unbind(md));
2319         free_dev(md);
2320 }
2321
2322 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2323 {
2324         __dm_destroy(md, true);
2325 }
2326
2327 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2328 {
2329         __dm_destroy(md, false);
2330 }
2331
2332 void dm_put(struct mapped_device *md)
2333 {
2334         atomic_dec(&md->holders);
2335 }
2336 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2337
2338 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2339 {
2340         int r = 0;
2341         DEFINE_WAIT(wait);
2342
2343         while (1) {
2344                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2345
2346                 if (!md_in_flight(md))
2347                         break;
2348
2349                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2350                         r = -EINTR;
2351                         break;
2352                 }
2353
2354                 io_schedule();
2355         }
2356         finish_wait(&md->wait, &wait);
2357
2358         return r;
2359 }
2360
2361 /*
2362  * Process the deferred bios
2363  */
2364 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2365 {
2366         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2367                                                 work);
2368         struct bio *c;
2369         int srcu_idx;
2370         struct dm_table *map;
2371
2372         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2373
2374         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2375                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2376                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2377                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2378
2379                 if (!c)
2380                         break;
2381
2382                 if (dm_request_based(md))
2383                         generic_make_request(c);
2384                 else
2385                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2386         }
2387
2388         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2389 }
2390
2391 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2392 {
2393         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2394         smp_mb__after_atomic();
2395         queue_work(md->wq, &md->work);
2396 }
2397
2398 /*
2399  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2400  */
2401 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2402 {
2403         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2404         struct queue_limits limits;
2405         int r;
2406
2407         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2408
2409         /* device must be suspended */
2410         if (!dm_suspended_md(md))
2411                 goto out;
2412
2413         /*
2414          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2415          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2416          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2417          * reappear.
2418          */
2419         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2420                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2421                 if (live_map)
2422                         limits = md->queue->limits;
2423                 dm_put_live_table_fast(md);
2424         }
2425
2426         if (!live_map) {
2427                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2428                 if (r) {
2429                         map = ERR_PTR(r);
2430                         goto out;
2431                 }
2432         }
2433
2434         map = __bind(md, table, &limits);
2435         dm_issue_global_event();
2436
2437 out:
2438         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2439         return map;
2440 }
2441
2442 /*
2443  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2444  * device.
2445  */
2446 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2447 {
2448         int r;
2449
2450         WARN_ON(md->frozen_sb);
2451
2452         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2453         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2454                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2455                 md->frozen_sb = NULL;
2456                 return r;
2457         }
2458
2459         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2460
2461         return 0;
2462 }
2463
2464 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2465 {
2466         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2467                 return;
2468
2469         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2470         md->frozen_sb = NULL;
2471         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2472 }
2473
2474 /*
2475  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2476  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2477  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2478  *
2479  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2480  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2481  * are being added to md->deferred list.
2482  */
2483 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2484                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2485                         int dmf_suspended_flag)
2486 {
2487         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2488         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2489         int r;
2490
2491         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2492
2493         /*
2494          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2495          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2496          */
2497         if (noflush)
2498                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2499         else
2500                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2501
2502         /*
2503          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2504          * provide the .presuspend_undo hook.
2505          */
2506         dm_table_presuspend_targets(map);
2507
2508         /*
2509          * Flush I/O to the device.
2510          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2511          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2512          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2513          */
2514         if (!noflush && do_lockfs) {
2515                 r = lock_fs(md);
2516                 if (r) {
2517                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2518                         return r;
2519                 }
2520         }
2521
2522         /*
2523          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2524          * to target drivers i.e. no one may be executing
2525          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2526          * dm_wq_work.
2527          *
2528          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2529          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2530          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2531          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2532          * flush_workqueue(md->wq).
2533          */
2534         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2535         if (map)
2536                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2537
2538         /*
2539          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2540          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2541          */
2542         if (dm_request_based(md)) {
2543                 dm_stop_queue(md->queue);
2544                 if (md->kworker_task)
2545                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2546         }
2547
2548         flush_workqueue(md->wq);
2549
2550         /*
2551          * At this point no more requests are entering target request routines.
2552          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2553          * to finish.
2554          */
2555         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2556         if (!r)
2557                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2558
2559         if (noflush)
2560                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2561         if (map)
2562                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2563
2564         /* were we interrupted ? */
2565         if (r < 0) {
2566                 dm_queue_flush(md);
2567
2568                 if (dm_request_based(md))
2569                         dm_start_queue(md->queue);
2570
2571                 unlock_fs(md);
2572                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2573                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2574         }
2575
2576         return r;
2577 }
2578
2579 /*
2580  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2581  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2582  * the background.  Before the table can be swapped with
2583  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2584  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2585  */
2586 /*
2587  * Suspend mechanism in request-based dm.
2588  *
2589  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2590  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2591  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2592  *
2593  * To abort suspend, start the request_queue.
2594  */
2595 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2596 {
2597         struct dm_table *map = NULL;
2598         int r = 0;
2599
2600 retry:
2601         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2602
2603         if (dm_suspended_md(md)) {
2604                 r = -EINVAL;
2605                 goto out_unlock;
2606         }
2607
2608         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2609                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2610                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2611                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2612                 if (r)
2613                         return r;
2614                 goto retry;
2615         }
2616
2617         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2618
2619         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2620         if (r)
2621                 goto out_unlock;
2622
2623         dm_table_postsuspend_targets(map);
2624
2625 out_unlock:
2626         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2627         return r;
2628 }
2629
2630 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2631 {
2632         if (map) {
2633                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2634                 if (r)
2635                         return r;
2636         }
2637
2638         dm_queue_flush(md);
2639
2640         /*
2641          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2642          * so that mapping of targets can work correctly.
2643          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2644          */
2645         if (dm_request_based(md))
2646                 dm_start_queue(md->queue);
2647
2648         unlock_fs(md);
2649
2650         return 0;
2651 }
2652
2653 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2654 {
2655         int r;
2656         struct dm_table *map = NULL;
2657
2658 retry:
2659         r = -EINVAL;
2660         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2661
2662         if (!dm_suspended_md(md))
2663                 goto out;
2664
2665         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2666                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2667                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2668                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2669                 if (r)
2670                         return r;
2671                 goto retry;
2672         }
2673
2674         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2675         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2676                 goto out;
2677
2678         r = __dm_resume(md, map);
2679         if (r)
2680                 goto out;
2681
2682         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2683 out:
2684         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2685
2686         return r;
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2691  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2692  * It may be used only from the kernel.
2693  */
2694
2695 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2696 {
2697         struct dm_table *map = NULL;
2698
2699         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2700
2701         if (md->internal_suspend_count++)
2702                 return; /* nested internal suspend */
2703
2704         if (dm_suspended_md(md)) {
2705                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2706                 return; /* nest suspend */
2707         }
2708
2709         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2710
2711         /*
2712          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2713          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2714          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2715          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2716          */
2717         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2718                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2719
2720         dm_table_postsuspend_targets(map);
2721 }
2722
2723 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2724 {
2725         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2726
2727         if (--md->internal_suspend_count)
2728                 return; /* resume from nested internal suspend */
2729
2730         if (dm_suspended_md(md))
2731                 goto done; /* resume from nested suspend */
2732
2733         /*
2734          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2735          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2736          */
2737         (void) __dm_resume(md, NULL);
2738
2739 done:
2740         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2741         smp_mb__after_atomic();
2742         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2743 }
2744
2745 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2746 {
2747         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2748         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2749         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2750 }
2751 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2752
2753 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2754 {
2755         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2756         __dm_internal_resume(md);
2757         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2758 }
2759 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2760
2761 /*
2762  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2763  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2764  */
2765
2766 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2767 {
2768         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2769         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2770                 return;
2771
2772         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2773         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2774         flush_workqueue(md->wq);
2775         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2776 }
2777 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2778
2779 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2780 {
2781         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2782                 goto done;
2783
2784         dm_queue_flush(md);
2785
2786 done:
2787         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2788 }
2789 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2790
2791 /*-----------------------------------------------------------------
2792  * Event notification.
2793  *---------------------------------------------------------------*/
2794 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2795                        unsigned cookie)
2796 {
2797         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2798         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2799
2800         if (!cookie)
2801                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2802         else {
2803                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2804                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2805                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2806                                           action, envp);
2807         }
2808 }
2809
2810 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2811 {
2812         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2813 }
2814
2815 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2816 {
2817         return atomic_read(&md->event_nr);
2818 }
2819
2820 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2821 {
2822         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2823                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2824 }
2825
2826 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2827 {
2828         unsigned long flags;
2829
2830         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2831         list_add(elist, &md->uevent_list);
2832         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2833 }
2834
2835 /*
2836  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2837  * count on 'md'.
2838  */
2839 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2840 {
2841         return md->disk;
2842 }
2843 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2844
2845 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2846 {
2847         return &md->kobj_holder.kobj;
2848 }
2849
2850 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2851 {
2852         struct mapped_device *md;
2853
2854         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2855
2856         spin_lock(&_minor_lock);
2857         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2858                 md = NULL;
2859                 goto out;
2860         }
2861         dm_get(md);
2862 out:
2863         spin_unlock(&_minor_lock);
2864
2865         return md;
2866 }
2867
2868 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2869 {
2870         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2871 }
2872
2873 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2874 {
2875         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2876 }
2877
2878 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2879 {
2880         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2881 }
2882
2883 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2884 {
2885         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2886 }
2887 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2888
2889 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2890 {
2891         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2892 }
2893 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2894
2895 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2896                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2897                                             unsigned min_pool_size)
2898 {
2899         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2900         unsigned int pool_size = 0;
2901         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2902
2903         if (!pools)
2904                 return NULL;
2905
2906         switch (type) {
2907         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2908         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2909         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2910                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2911                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2912                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2913                 pools->io_bs = bioset_create(pool_size, io_front_pad, 0);
2914                 if (!pools->io_bs)
2915                         goto out;
2916                 if (integrity && bioset_integrity_create(pools->io_bs, pool_size))
2917                         goto out;
2918                 break;
2919         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2920         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2921                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2922                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2923                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2924                 break;
2925         default:
2926                 BUG();
2927         }
2928
2929         pools->bs = bioset_create(pool_size, front_pad, 0);
2930         if (!pools->bs)
2931                 goto out;
2932
2933         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
2934                 goto out;
2935
2936         return pools;
2937
2938 out:
2939         dm_free_md_mempools(pools);
2940
2941         return NULL;
2942 }
2943
2944 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2945 {
2946         if (!pools)
2947                 return;
2948
2949         if (pools->bs)
2950                 bioset_free(pools->bs);
2951         if (pools->io_bs)
2952                 bioset_free(pools->io_bs);
2953
2954         kfree(pools);
2955 }
2956
2957 struct dm_pr {
2958         u64     old_key;
2959         u64     new_key;
2960         u32     flags;
2961         bool    fail_early;
2962 };
2963
2964 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
2965                       void *data)
2966 {
2967         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
2968         struct dm_table *table;
2969         struct dm_target *ti;
2970         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
2971
2972         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2973         if (!table || !dm_table_get_size(table))
2974                 goto out;
2975
2976         /* We only support devices that have a single target */
2977         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
2978                 goto out;
2979         ti = dm_table_get_target(table, 0);
2980
2981         ret = -EINVAL;
2982         if (!ti->type->iterate_devices)
2983                 goto out;
2984
2985         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
2986 out:
2987         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2988         return ret;
2989 }
2990
2991 /*
2992  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
2993  */
2994 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
2995                             sector_t start, sector_t len, void *data)
2996 {
2997         struct dm_pr *pr = data;
2998         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
2999
3000         if (!ops || !ops->pr_register)
3001                 return -EOPNOTSUPP;
3002         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3003 }
3004
3005 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3006                           u32 flags)
3007 {
3008         struct dm_pr pr = {
3009                 .old_key        = old_key,
3010                 .new_key        = new_key,
3011                 .flags          = flags,
3012                 .fail_early     = true,
3013         };
3014         int ret;
3015
3016         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3017         if (ret && new_key) {
3018                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3019                 pr.old_key = new_key;
3020                 pr.new_key = 0;
3021                 pr.flags = 0;
3022                 pr.fail_early = false;
3023                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3024         }
3025
3026         return ret;
3027 }
3028
3029 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3030                          u32 flags)
3031 {
3032         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3033         const struct pr_ops *ops;
3034         fmode_t mode;
3035         int r;
3036
3037         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3038         if (r < 0)
3039                 return r;
3040
3041         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3042         if (ops && ops->pr_reserve)
3043                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3044         else
3045                 r = -EOPNOTSUPP;
3046
3047         blkdev_put(bdev, mode);
3048         return r;
3049 }
3050
3051 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3052 {
3053         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3054         const struct pr_ops *ops;
3055         fmode_t mode;
3056         int r;
3057
3058         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3059         if (r < 0)
3060                 return r;
3061
3062         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3063         if (ops && ops->pr_release)
3064                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3065         else
3066                 r = -EOPNOTSUPP;
3067
3068         blkdev_put(bdev, mode);
3069         return r;
3070 }
3071
3072 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3073                          enum pr_type type, bool abort)
3074 {
3075         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3076         const struct pr_ops *ops;
3077         fmode_t mode;
3078         int r;
3079
3080         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3081         if (r < 0)
3082                 return r;
3083
3084         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3085         if (ops && ops->pr_preempt)
3086                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3087         else
3088                 r = -EOPNOTSUPP;
3089
3090         blkdev_put(bdev, mode);
3091         return r;
3092 }
3093
3094 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3095 {
3096         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3097         const struct pr_ops *ops;
3098         fmode_t mode;
3099         int r;
3100
3101         r = dm_get_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3102         if (r < 0)
3103                 return r;
3104
3105         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3106         if (ops && ops->pr_clear)
3107                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3108         else
3109                 r = -EOPNOTSUPP;
3110
3111         blkdev_put(bdev, mode);
3112         return r;
3113 }
3114
3115 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3116         .pr_register    = dm_pr_register,
3117         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3118         .pr_release     = dm_pr_release,
3119         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3120         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3121 };
3122
3123 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3124         .open = dm_blk_open,
3125         .release = dm_blk_close,
3126         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3127         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3128         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3129         .owner = THIS_MODULE
3130 };
3131
3132 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3133         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3134         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3135 };
3136
3137 /*
3138  * module hooks
3139  */
3140 module_init(dm_init);
3141 module_exit(dm_exit);
3142
3143 module_param(major, uint, 0);
3144 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3145
3146 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3147 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3148
3149 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3150 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3151
3152 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3153 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3154 MODULE_LICENSE("GPL");