]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/md/dm.c
media: imx7-media-csi: Use devm_platform_ioremap_resource()
[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 /*
162  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
163  */
164 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
165 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
166
167 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
168 {
169         int param = READ_ONCE(*module_param);
170         int modified_param = 0;
171         bool modified = true;
172
173         if (param < min)
174                 modified_param = min;
175         else if (param > max)
176                 modified_param = max;
177         else
178                 modified = false;
179
180         if (modified) {
181                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
182                 param = modified_param;
183         }
184
185         return param;
186 }
187
188 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
189                                unsigned def, unsigned max)
190 {
191         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
192         unsigned modified_param = 0;
193
194         if (!param)
195                 modified_param = def;
196         else if (param > max)
197                 modified_param = max;
198
199         if (modified_param) {
200                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
201                 param = modified_param;
202         }
203
204         return param;
205 }
206
207 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
208 {
209         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
210                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
211 }
212 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
213
214 static unsigned dm_get_numa_node(void)
215 {
216         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
217                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
218 }
219
220 static int __init local_init(void)
221 {
222         int r;
223
224         r = dm_uevent_init();
225         if (r)
226                 return r;
227
228         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
229         if (!deferred_remove_workqueue) {
230                 r = -ENOMEM;
231                 goto out_uevent_exit;
232         }
233
234         _major = major;
235         r = register_blkdev(_major, _name);
236         if (r < 0)
237                 goto out_free_workqueue;
238
239         if (!_major)
240                 _major = r;
241
242         return 0;
243
244 out_free_workqueue:
245         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
246 out_uevent_exit:
247         dm_uevent_exit();
248
249         return r;
250 }
251
252 static void local_exit(void)
253 {
254         flush_scheduled_work();
255         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
256
257         unregister_blkdev(_major, _name);
258         dm_uevent_exit();
259
260         _major = 0;
261
262         DMINFO("cleaned up");
263 }
264
265 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
266         local_init,
267         dm_target_init,
268         dm_linear_init,
269         dm_stripe_init,
270         dm_io_init,
271         dm_kcopyd_init,
272         dm_interface_init,
273         dm_statistics_init,
274 };
275
276 static void (*_exits[])(void) = {
277         local_exit,
278         dm_target_exit,
279         dm_linear_exit,
280         dm_stripe_exit,
281         dm_io_exit,
282         dm_kcopyd_exit,
283         dm_interface_exit,
284         dm_statistics_exit,
285 };
286
287 static int __init dm_init(void)
288 {
289         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
290
291         int r, i;
292
293         for (i = 0; i < count; i++) {
294                 r = _inits[i]();
295                 if (r)
296                         goto bad;
297         }
298
299         return 0;
300
301       bad:
302         while (i--)
303                 _exits[i]();
304
305         return r;
306 }
307
308 static void __exit dm_exit(void)
309 {
310         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
311
312         while (i--)
313                 _exits[i]();
314
315         /*
316          * Should be empty by this point.
317          */
318         idr_destroy(&_minor_idr);
319 }
320
321 /*
322  * Block device functions
323  */
324 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
325 {
326         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
327 }
328
329 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
330 {
331         struct mapped_device *md;
332
333         spin_lock(&_minor_lock);
334
335         md = bdev->bd_disk->private_data;
336         if (!md)
337                 goto out;
338
339         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
340             dm_deleting_md(md)) {
341                 md = NULL;
342                 goto out;
343         }
344
345         dm_get(md);
346         atomic_inc(&md->open_count);
347 out:
348         spin_unlock(&_minor_lock);
349
350         return md ? 0 : -ENXIO;
351 }
352
353 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
354 {
355         struct mapped_device *md;
356
357         spin_lock(&_minor_lock);
358
359         md = disk->private_data;
360         if (WARN_ON(!md))
361                 goto out;
362
363         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
364             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
365                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
366
367         dm_put(md);
368 out:
369         spin_unlock(&_minor_lock);
370 }
371
372 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
373 {
374         return atomic_read(&md->open_count);
375 }
376
377 /*
378  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
379  */
380 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
381 {
382         int r = 0;
383
384         spin_lock(&_minor_lock);
385
386         if (dm_open_count(md)) {
387                 r = -EBUSY;
388                 if (mark_deferred)
389                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
390         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
391                 r = -EEXIST;
392         else
393                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
394
395         spin_unlock(&_minor_lock);
396
397         return r;
398 }
399
400 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
401 {
402         int r = 0;
403
404         spin_lock(&_minor_lock);
405
406         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
407                 r = -EBUSY;
408         else
409                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
410
411         spin_unlock(&_minor_lock);
412
413         return r;
414 }
415
416 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
417 {
418         dm_deferred_remove();
419 }
420
421 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
422 {
423         return get_capacity(md->disk);
424 }
425
426 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
427 {
428         return md->queue;
429 }
430
431 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
432 {
433         return &md->stats;
434 }
435
436 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
437 {
438         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
439
440         return dm_get_geometry(md, geo);
441 }
442
443 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
444                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones,
445                                gfp_t gfp_mask)
446 {
447 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
448         struct mapped_device *md = disk->private_data;
449         struct dm_target *tgt;
450         struct dm_table *map;
451         int srcu_idx, ret;
452
453         if (dm_suspended_md(md))
454                 return -EAGAIN;
455
456         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
457         if (!map)
458                 return -EIO;
459
460         tgt = dm_table_find_target(map, sector);
461         if (!dm_target_is_valid(tgt)) {
462                 ret = -EIO;
463                 goto out;
464         }
465
466         /*
467          * If we are executing this, we already know that the block device
468          * is a zoned device and so each target should have support for that
469          * type of drive. A missing report_zones method means that the target
470          * driver has a problem.
471          */
472         if (WARN_ON(!tgt->type->report_zones)) {
473                 ret = -EIO;
474                 goto out;
475         }
476
477         /*
478          * blkdev_report_zones() will loop and call this again to cover all the
479          * zones of the target, eventually moving on to the next target.
480          * So there is no need to loop here trying to fill the entire array
481          * of zones.
482          */
483         ret = tgt->type->report_zones(tgt, sector, zones,
484                                       nr_zones, gfp_mask);
485
486 out:
487         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
488         return ret;
489 #else
490         return -ENOTSUPP;
491 #endif
492 }
493
494 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
495                             struct block_device **bdev)
496         __acquires(md->io_barrier)
497 {
498         struct dm_target *tgt;
499         struct dm_table *map;
500         int r;
501
502 retry:
503         r = -ENOTTY;
504         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
505         if (!map || !dm_table_get_size(map))
506                 return r;
507
508         /* We only support devices that have a single target */
509         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
510                 return r;
511
512         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
513         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
514                 return r;
515
516         if (dm_suspended_md(md))
517                 return -EAGAIN;
518
519         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
520         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
521                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
522                 msleep(10);
523                 goto retry;
524         }
525
526         return r;
527 }
528
529 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
530         __releases(md->io_barrier)
531 {
532         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
533 }
534
535 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
536                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
537 {
538         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
539         int r, srcu_idx;
540
541         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
542         if (r < 0)
543                 goto out;
544
545         if (r > 0) {
546                 /*
547                  * Target determined this ioctl is being issued against a
548                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
549                  */
550                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
551                         DMWARN_LIMIT(
552         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
553                                 current->comm, cmd);
554                         r = -ENOIOCTLCMD;
555                         goto out;
556                 }
557         }
558
559         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
560 out:
561         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
562         return r;
563 }
564
565 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
566
567 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
568 {
569         struct dm_io *io;
570         struct dm_target_io *tio;
571         struct bio *clone;
572
573         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
574         if (!clone)
575                 return NULL;
576
577         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
578         tio->inside_dm_io = true;
579         tio->io = NULL;
580
581         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
582         io->magic = DM_IO_MAGIC;
583         io->status = 0;
584         atomic_set(&io->io_count, 1);
585         io->orig_bio = bio;
586         io->md = md;
587         spin_lock_init(&io->endio_lock);
588
589         start_io_acct(io);
590
591         return io;
592 }
593
594 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
595 {
596         bio_put(&io->tio.clone);
597 }
598
599 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
600                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
601 {
602         struct dm_target_io *tio;
603
604         if (!ci->io->tio.io) {
605                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
606                 tio = &ci->io->tio;
607         } else {
608                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
609                 if (!clone)
610                         return NULL;
611
612                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
613                 tio->inside_dm_io = false;
614         }
615
616         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
617         tio->io = ci->io;
618         tio->ti = ti;
619         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
620
621         return tio;
622 }
623
624 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
625 {
626         if (tio->inside_dm_io)
627                 return;
628         bio_put(&tio->clone);
629 }
630
631 static bool md_in_flight_bios(struct mapped_device *md)
632 {
633         int cpu;
634         struct hd_struct *part = &dm_disk(md)->part0;
635         long sum = 0;
636
637         for_each_possible_cpu(cpu) {
638                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[0], cpu);
639                 sum += part_stat_local_read_cpu(part, in_flight[1], cpu);
640         }
641
642         return sum != 0;
643 }
644
645 static bool md_in_flight(struct mapped_device *md)
646 {
647         if (queue_is_mq(md->queue))
648                 return blk_mq_queue_inflight(md->queue);
649         else
650                 return md_in_flight_bios(md);
651 }
652
653 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
654 {
655         struct mapped_device *md = io->md;
656         struct bio *bio = io->orig_bio;
657
658         io->start_time = jiffies;
659
660         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
661                               &dm_disk(md)->part0);
662
663         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
664                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
665                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
666                                     false, 0, &io->stats_aux);
667 }
668
669 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
670 {
671         struct mapped_device *md = io->md;
672         struct bio *bio = io->orig_bio;
673         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
674
675         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
676                             io->start_time);
677
678         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
679                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
680                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
681                                     true, duration, &io->stats_aux);
682
683         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
684         if (unlikely(wq_has_sleeper(&md->wait)))
685                 wake_up(&md->wait);
686 }
687
688 /*
689  * Add the bio to the list of deferred io.
690  */
691 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
692 {
693         unsigned long flags;
694
695         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
696         bio_list_add(&md->deferred, bio);
697         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
698         queue_work(md->wq, &md->work);
699 }
700
701 /*
702  * Everyone (including functions in this file), should use this
703  * function to access the md->map field, and make sure they call
704  * dm_put_live_table() when finished.
705  */
706 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
707 {
708         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
709
710         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
711 }
712
713 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
714 {
715         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
716 }
717
718 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
719 {
720         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
721         synchronize_rcu_expedited();
722 }
723
724 /*
725  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
726  * The caller must not block between these two functions.
727  */
728 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
729 {
730         rcu_read_lock();
731         return rcu_dereference(md->map);
732 }
733
734 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
735 {
736         rcu_read_unlock();
737 }
738
739 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
740
741 /*
742  * Open a table device so we can use it as a map destination.
743  */
744 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
745                              struct mapped_device *md)
746 {
747         struct block_device *bdev;
748
749         int r;
750
751         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
752
753         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
754         if (IS_ERR(bdev))
755                 return PTR_ERR(bdev);
756
757         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
758         if (r) {
759                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
760                 return r;
761         }
762
763         td->dm_dev.bdev = bdev;
764         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
765         return 0;
766 }
767
768 /*
769  * Close a table device that we've been using.
770  */
771 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
772 {
773         if (!td->dm_dev.bdev)
774                 return;
775
776         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
777         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
778         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
779         td->dm_dev.bdev = NULL;
780         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
781 }
782
783 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
784                                               fmode_t mode)
785 {
786         struct table_device *td;
787
788         list_for_each_entry(td, l, list)
789                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
790                         return td;
791
792         return NULL;
793 }
794
795 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
796                         struct dm_dev **result)
797 {
798         int r;
799         struct table_device *td;
800
801         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
802         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
803         if (!td) {
804                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
805                 if (!td) {
806                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
807                         return -ENOMEM;
808                 }
809
810                 td->dm_dev.mode = mode;
811                 td->dm_dev.bdev = NULL;
812
813                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
814                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
815                         kfree(td);
816                         return r;
817                 }
818
819                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
820
821                 refcount_set(&td->count, 1);
822                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
823         } else {
824                 refcount_inc(&td->count);
825         }
826         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
827
828         *result = &td->dm_dev;
829         return 0;
830 }
831 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
832
833 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
834 {
835         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
836
837         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
838         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
839                 close_table_device(td, md);
840                 list_del(&td->list);
841                 kfree(td);
842         }
843         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
844 }
845 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
846
847 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
848 {
849         struct list_head *tmp, *next;
850
851         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
852                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
853
854                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
855                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
856                 kfree(td);
857         }
858 }
859
860 /*
861  * Get the geometry associated with a dm device
862  */
863 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
864 {
865         *geo = md->geometry;
866
867         return 0;
868 }
869
870 /*
871  * Set the geometry of a device.
872  */
873 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
874 {
875         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
876
877         if (geo->start > sz) {
878                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
879                 return -EINVAL;
880         }
881
882         md->geometry = *geo;
883
884         return 0;
885 }
886
887 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
888 {
889         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
890 }
891
892 /*
893  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
894  * cloned into, completing the original io if necc.
895  */
896 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
897 {
898         unsigned long flags;
899         blk_status_t io_error;
900         struct bio *bio;
901         struct mapped_device *md = io->md;
902
903         /* Push-back supersedes any I/O errors */
904         if (unlikely(error)) {
905                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
906                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
907                         io->status = error;
908                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
909         }
910
911         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
912                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
913                         /*
914                          * Target requested pushing back the I/O.
915                          */
916                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
917                         if (__noflush_suspending(md))
918                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
919                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
920                         else
921                                 /* noflush suspend was interrupted. */
922                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
923                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
924                 }
925
926                 io_error = io->status;
927                 bio = io->orig_bio;
928                 end_io_acct(io);
929                 free_io(md, io);
930
931                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
932                         return;
933
934                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
935                         /*
936                          * Preflush done for flush with data, reissue
937                          * without REQ_PREFLUSH.
938                          */
939                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
940                         queue_io(md, bio);
941                 } else {
942                         /* done with normal IO or empty flush */
943                         if (io_error)
944                                 bio->bi_status = io_error;
945                         bio_endio(bio);
946                 }
947         }
948 }
949
950 void disable_discard(struct mapped_device *md)
951 {
952         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
953
954         /* device doesn't really support DISCARD, disable it */
955         limits->max_discard_sectors = 0;
956         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_DISCARD, md->queue);
957 }
958
959 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
960 {
961         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
962
963         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
964         limits->max_write_same_sectors = 0;
965 }
966
967 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
968 {
969         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
970
971         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
972         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
973 }
974
975 static void clone_endio(struct bio *bio)
976 {
977         blk_status_t error = bio->bi_status;
978         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
979         struct dm_io *io = tio->io;
980         struct mapped_device *md = tio->io->md;
981         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
982
983         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
984                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD &&
985                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_discard_sectors)
986                         disable_discard(md);
987                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
988                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
989                         disable_write_same(md);
990                 else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
991                          !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
992                         disable_write_zeroes(md);
993         }
994
995         if (endio) {
996                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
997                 switch (r) {
998                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
999                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1000                         /*FALLTHRU*/
1001                 case DM_ENDIO_DONE:
1002                         break;
1003                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1004                         /* The target will handle the io */
1005                         return;
1006                 default:
1007                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1008                         BUG();
1009                 }
1010         }
1011
1012         free_tio(tio);
1013         dec_pending(io, error);
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1018  * target boundary.
1019  */
1020 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1021 {
1022         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1023
1024         return ti->len - target_offset;
1025 }
1026
1027 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1028 {
1029         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1030         sector_t offset, max_len;
1031
1032         /*
1033          * Does the target need to split even further?
1034          */
1035         if (ti->max_io_len) {
1036                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1037                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1038                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1039                 else
1040                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1041                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1042
1043                 if (len > max_len)
1044                         len = max_len;
1045         }
1046
1047         return len;
1048 }
1049
1050 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1051 {
1052         if (len > UINT_MAX) {
1053                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1054                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1055                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1056                 return -EINVAL;
1057         }
1058
1059         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1060
1061         return 0;
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1064
1065 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1066                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1067         __acquires(md->io_barrier)
1068 {
1069         struct dm_table *map;
1070         struct dm_target *ti;
1071
1072         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1073         if (!map)
1074                 return NULL;
1075
1076         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1077         if (!dm_target_is_valid(ti))
1078                 return NULL;
1079
1080         return ti;
1081 }
1082
1083 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1084                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1085 {
1086         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1087         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1088         struct dm_target *ti;
1089         long len, ret = -EIO;
1090         int srcu_idx;
1091
1092         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1093
1094         if (!ti)
1095                 goto out;
1096         if (!ti->type->direct_access)
1097                 goto out;
1098         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1099         if (len < 1)
1100                 goto out;
1101         nr_pages = min(len, nr_pages);
1102         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1103
1104  out:
1105         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1106
1107         return ret;
1108 }
1109
1110 static bool dm_dax_supported(struct dax_device *dax_dev, struct block_device *bdev,
1111                 int blocksize, sector_t start, sector_t len)
1112 {
1113         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1114         struct dm_table *map;
1115         int srcu_idx;
1116         bool ret;
1117
1118         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1119         if (!map)
1120                 return false;
1121
1122         ret = dm_table_supports_dax(map, blocksize);
1123
1124         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1125
1126         return ret;
1127 }
1128
1129 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1130                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1131 {
1132         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1133         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1134         struct dm_target *ti;
1135         long ret = 0;
1136         int srcu_idx;
1137
1138         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1139
1140         if (!ti)
1141                 goto out;
1142         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1143                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1144                 goto out;
1145         }
1146         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1147  out:
1148         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1149
1150         return ret;
1151 }
1152
1153 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1154                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1155 {
1156         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1157         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1158         struct dm_target *ti;
1159         long ret = 0;
1160         int srcu_idx;
1161
1162         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1163
1164         if (!ti)
1165                 goto out;
1166         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1167                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1168                 goto out;
1169         }
1170         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1171  out:
1172         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1173
1174         return ret;
1175 }
1176
1177 /*
1178  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1179  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1180  *
1181  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1182  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1183  * sent in a next bio.
1184  *
1185  * A diagram that explains the arithmetics:
1186  * +--------------------+---------------+-------+
1187  * |         1          |       2       |   3   |
1188  * +--------------------+---------------+-------+
1189  *
1190  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1191  *                      <------- bi_size ------->
1192  *                      <-- n_sectors -->
1193  *
1194  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1195  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1196  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1197  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1198  *       to make it empty)
1199  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1200  *
1201  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1202  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1203  * copies of the bio.
1204  */
1205 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1206 {
1207         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1208         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1209         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1210         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1211         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1212         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1213         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1216
1217 /*
1218  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1219  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1220  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1221  * The caller target should obtain the zones information using
1222  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1223  * already handled.
1224  */
1225 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1226                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1227 {
1228 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1229         struct blk_zone *zone;
1230         unsigned int nrz = *nr_zones;
1231         int i;
1232
1233         /*
1234          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1235          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1236          * device more zones that the target size, also adjust the number
1237          * of zones.
1238          */
1239         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1240                 zone = zones + i;
1241                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1242                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1243                         break;
1244                 }
1245
1246                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1247                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1248                         continue;
1249
1250                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1251                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1252                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1253                         zone->wp = zone->start;
1254                 else
1255                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1256         }
1257
1258         *nr_zones = i;
1259 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1260         *nr_zones = 0;
1261 #endif
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1264
1265 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1266 {
1267         int r;
1268         sector_t sector;
1269         struct bio *clone = &tio->clone;
1270         struct dm_io *io = tio->io;
1271         struct mapped_device *md = io->md;
1272         struct dm_target *ti = tio->ti;
1273         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1274
1275         clone->bi_end_io = clone_endio;
1276
1277         /*
1278          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1279          * anything, the target has assumed ownership of
1280          * this io.
1281          */
1282         atomic_inc(&io->io_count);
1283         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1284
1285         r = ti->type->map(ti, clone);
1286         switch (r) {
1287         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1288                 break;
1289         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1290                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1291                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1292                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1293                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1294                         ret = direct_make_request(clone);
1295                 else
1296                         ret = generic_make_request(clone);
1297                 break;
1298         case DM_MAPIO_KILL:
1299                 free_tio(tio);
1300                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1301                 break;
1302         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1303                 free_tio(tio);
1304                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1305                 break;
1306         default:
1307                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1308                 BUG();
1309         }
1310
1311         return ret;
1312 }
1313
1314 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1315 {
1316         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1317         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1318 }
1319
1320 /*
1321  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1322  */
1323 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1324                      sector_t sector, unsigned len)
1325 {
1326         struct bio *clone = &tio->clone;
1327
1328         __bio_clone_fast(clone, bio);
1329
1330         if (bio_integrity(bio)) {
1331                 int r;
1332
1333                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1334                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1335                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1336                                 dm_device_name(tio->io->md),
1337                                 tio->ti->type->name);
1338                         return -EIO;
1339                 }
1340
1341                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1342                 if (r < 0)
1343                         return r;
1344         }
1345
1346         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1347         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1348
1349         if (bio_integrity(bio))
1350                 bio_integrity_trim(clone);
1351
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1356                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1357 {
1358         struct dm_target_io *tio;
1359         int try;
1360
1361         if (!num_bios)
1362                 return;
1363
1364         if (num_bios == 1) {
1365                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1366                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1367                 return;
1368         }
1369
1370         for (try = 0; try < 2; try++) {
1371                 int bio_nr;
1372                 struct bio *bio;
1373
1374                 if (try)
1375                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1376                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1377                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1378                         if (!tio)
1379                                 break;
1380
1381                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1382                 }
1383                 if (try)
1384                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1385                 if (bio_nr == num_bios)
1386                         return;
1387
1388                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1389                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1390                         free_tio(tio);
1391                 }
1392         }
1393 }
1394
1395 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1396                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1397 {
1398         struct bio *clone = &tio->clone;
1399
1400         tio->len_ptr = len;
1401
1402         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1403         if (len)
1404                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1405
1406         return __map_bio(tio);
1407 }
1408
1409 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1410                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1411 {
1412         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1413         struct bio *bio;
1414         struct dm_target_io *tio;
1415
1416         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1417
1418         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1419                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1420                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1421         }
1422 }
1423
1424 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1425 {
1426         unsigned target_nr = 0;
1427         struct dm_target *ti;
1428
1429         /*
1430          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1431          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1432          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1433          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1434          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1435          */
1436         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1437
1438         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1439         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1440                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1441
1442         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1443
1444         return 0;
1445 }
1446
1447 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1448                                     sector_t sector, unsigned *len)
1449 {
1450         struct bio *bio = ci->bio;
1451         struct dm_target_io *tio;
1452         int r;
1453
1454         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1455         tio->len_ptr = len;
1456         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1457         if (r < 0) {
1458                 free_tio(tio);
1459                 return r;
1460         }
1461         (void) __map_bio(tio);
1462
1463         return 0;
1464 }
1465
1466 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1467
1468 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1469 {
1470         return ti->num_discard_bios;
1471 }
1472
1473 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1474 {
1475         return ti->num_secure_erase_bios;
1476 }
1477
1478 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1479 {
1480         return ti->num_write_same_bios;
1481 }
1482
1483 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1484 {
1485         return ti->num_write_zeroes_bios;
1486 }
1487
1488 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1489                                        unsigned num_bios)
1490 {
1491         unsigned len;
1492
1493         /*
1494          * Even though the device advertised support for this type of
1495          * request, that does not mean every target supports it, and
1496          * reconfiguration might also have changed that since the
1497          * check was performed.
1498          */
1499         if (!num_bios)
1500                 return -EOPNOTSUPP;
1501
1502         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1503
1504         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1505
1506         ci->sector += len;
1507         ci->sector_count -= len;
1508
1509         return 0;
1510 }
1511
1512 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1513 {
1514         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti));
1515 }
1516
1517 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1518 {
1519         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti));
1520 }
1521
1522 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1523 {
1524         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti));
1525 }
1526
1527 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1528 {
1529         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti));
1530 }
1531
1532 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1533 {
1534         bool r = false;
1535
1536         switch (bio_op(bio)) {
1537         case REQ_OP_DISCARD:
1538         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1539         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1540         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1541                 r = true;
1542                 break;
1543         }
1544
1545         return r;
1546 }
1547
1548 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1549                                   int *result)
1550 {
1551         struct bio *bio = ci->bio;
1552
1553         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1554                 *result = __send_discard(ci, ti);
1555         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1556                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1557         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1558                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1559         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1560                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1561         else
1562                 return false;
1563
1564         return true;
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1569  */
1570 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1571 {
1572         struct dm_target *ti;
1573         unsigned len;
1574         int r;
1575
1576         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1577         if (!dm_target_is_valid(ti))
1578                 return -EIO;
1579
1580         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1581                 return r;
1582
1583         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1584
1585         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1586         if (r < 0)
1587                 return r;
1588
1589         ci->sector += len;
1590         ci->sector_count -= len;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1596                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1597 {
1598         ci->map = map;
1599         ci->io = alloc_io(md, bio);
1600         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1601 }
1602
1603 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1604         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1605
1606 /*
1607  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1608  */
1609 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1610                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1611 {
1612         struct clone_info ci;
1613         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1614         int error = 0;
1615
1616         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1617
1618         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1619                 struct bio flush_bio;
1620
1621                 /*
1622                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1623                  * need to reference it after submit. It's just used as
1624                  * the basis for the clone(s).
1625                  */
1626                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1627                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1628                 ci.bio = &flush_bio;
1629                 ci.sector_count = 0;
1630                 error = __send_empty_flush(&ci);
1631                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1632         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1633                 ci.bio = bio;
1634                 ci.sector_count = 0;
1635                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1636         } else {
1637                 ci.bio = bio;
1638                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1639                 while (ci.sector_count && !error) {
1640                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1641                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1642                                 /*
1643                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1644                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1645                                  * have been completely processed.
1646                                  * We take a clone of the original to store in
1647                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1648                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1649                                  */
1650                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1651                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1652                                 ci.io->orig_bio = b;
1653
1654                                 /*
1655                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1656                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1657                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1658                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1659                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1660                                  */
1661                                 part_stat_lock();
1662                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1663                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1664                                 part_stat_unlock();
1665
1666                                 bio_chain(b, bio);
1667                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1668                                 ret = generic_make_request(bio);
1669                                 break;
1670                         }
1671                 }
1672         }
1673
1674         /* drop the extra reference count */
1675         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1676         return ret;
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1681  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1682  */
1683 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
1684                               struct bio *bio, struct dm_target *ti)
1685 {
1686         struct clone_info ci;
1687         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1688         int error = 0;
1689
1690         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1691
1692         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1693                 struct bio flush_bio;
1694
1695                 /*
1696                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1697                  * need to reference it after submit. It's just used as
1698                  * the basis for the clone(s).
1699                  */
1700                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1701                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1702                 ci.bio = &flush_bio;
1703                 ci.sector_count = 0;
1704                 error = __send_empty_flush(&ci);
1705                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1706         } else {
1707                 struct dm_target_io *tio;
1708
1709                 ci.bio = bio;
1710                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1711                 if (__process_abnormal_io(&ci, ti, &error))
1712                         goto out;
1713
1714                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1715                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1716         }
1717 out:
1718         /* drop the extra reference count */
1719         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1720         return ret;
1721 }
1722
1723 static void dm_queue_split(struct mapped_device *md, struct dm_target *ti, struct bio **bio)
1724 {
1725         unsigned len, sector_count;
1726
1727         sector_count = bio_sectors(*bio);
1728         len = min_t(sector_t, max_io_len((*bio)->bi_iter.bi_sector, ti), sector_count);
1729
1730         if (sector_count > len) {
1731                 struct bio *split = bio_split(*bio, len, GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1732
1733                 bio_chain(split, *bio);
1734                 trace_block_split(md->queue, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
1735                 generic_make_request(*bio);
1736                 *bio = split;
1737         }
1738 }
1739
1740 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1741                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1742 {
1743         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1744         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1745
1746         if (unlikely(!map)) {
1747                 bio_io_error(bio);
1748                 return ret;
1749         }
1750
1751         if (!ti) {
1752                 ti = dm_table_find_target(map, bio->bi_iter.bi_sector);
1753                 if (unlikely(!ti || !dm_target_is_valid(ti))) {
1754                         bio_io_error(bio);
1755                         return ret;
1756                 }
1757         }
1758
1759         /*
1760          * If in ->make_request_fn we need to use blk_queue_split(), otherwise
1761          * queue_limits for abnormal requests (e.g. discard, writesame, etc)
1762          * won't be imposed.
1763          */
1764         if (current->bio_list) {
1765                 blk_queue_split(md->queue, &bio);
1766                 if (!is_abnormal_io(bio))
1767                         dm_queue_split(md, ti, &bio);
1768         }
1769
1770         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1771                 return __process_bio(md, map, bio, ti);
1772         else
1773                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1774 }
1775
1776 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1777 {
1778         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1779         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1780         int srcu_idx;
1781         struct dm_table *map;
1782
1783         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1784
1785         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1786         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1787                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1788
1789                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1790                         queue_io(md, bio);
1791                 else
1792                         bio_io_error(bio);
1793                 return ret;
1794         }
1795
1796         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1797
1798         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1799         return ret;
1800 }
1801
1802 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1803 {
1804         int r = bdi_bits;
1805         struct mapped_device *md = congested_data;
1806         struct dm_table *map;
1807
1808         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1809                 if (dm_request_based(md)) {
1810                         /*
1811                          * With request-based DM we only need to check the
1812                          * top-level queue for congestion.
1813                          */
1814                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1815                 } else {
1816                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1817                         if (map)
1818                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1819                         dm_put_live_table_fast(md);
1820                 }
1821         }
1822
1823         return r;
1824 }
1825
1826 /*-----------------------------------------------------------------
1827  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1828  *---------------------------------------------------------------*/
1829 static void free_minor(int minor)
1830 {
1831         spin_lock(&_minor_lock);
1832         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1833         spin_unlock(&_minor_lock);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * See if the device with a specific minor # is free.
1838  */
1839 static int specific_minor(int minor)
1840 {
1841         int r;
1842
1843         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1844                 return -EINVAL;
1845
1846         idr_preload(GFP_KERNEL);
1847         spin_lock(&_minor_lock);
1848
1849         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1850
1851         spin_unlock(&_minor_lock);
1852         idr_preload_end();
1853         if (r < 0)
1854                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1855         return 0;
1856 }
1857
1858 static int next_free_minor(int *minor)
1859 {
1860         int r;
1861
1862         idr_preload(GFP_KERNEL);
1863         spin_lock(&_minor_lock);
1864
1865         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1866
1867         spin_unlock(&_minor_lock);
1868         idr_preload_end();
1869         if (r < 0)
1870                 return r;
1871         *minor = r;
1872         return 0;
1873 }
1874
1875 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1876 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1877
1878 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1879
1880 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1881 {
1882         /*
1883          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1884          */
1885         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1886 }
1887
1888 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1889 {
1890         if (md->wq)
1891                 destroy_workqueue(md->wq);
1892         bioset_exit(&md->bs);
1893         bioset_exit(&md->io_bs);
1894
1895         if (md->dax_dev) {
1896                 kill_dax(md->dax_dev);
1897                 put_dax(md->dax_dev);
1898                 md->dax_dev = NULL;
1899         }
1900
1901         if (md->disk) {
1902                 spin_lock(&_minor_lock);
1903                 md->disk->private_data = NULL;
1904                 spin_unlock(&_minor_lock);
1905                 del_gendisk(md->disk);
1906                 put_disk(md->disk);
1907         }
1908
1909         if (md->queue)
1910                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1911
1912         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1913
1914         if (md->bdev) {
1915                 bdput(md->bdev);
1916                 md->bdev = NULL;
1917         }
1918
1919         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1920         mutex_destroy(&md->type_lock);
1921         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1922
1923         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1928  */
1929 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1930 {
1931         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1932         struct mapped_device *md;
1933         void *old_md;
1934
1935         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1936         if (!md) {
1937                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1938                 return NULL;
1939         }
1940
1941         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1942                 goto bad_module_get;
1943
1944         /* get a minor number for the dev */
1945         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1946                 r = next_free_minor(&minor);
1947         else
1948                 r = specific_minor(minor);
1949         if (r < 0)
1950                 goto bad_minor;
1951
1952         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1953         if (r < 0)
1954                 goto bad_io_barrier;
1955
1956         md->numa_node_id = numa_node_id;
1957         md->init_tio_pdu = false;
1958         md->type = DM_TYPE_NONE;
1959         mutex_init(&md->suspend_lock);
1960         mutex_init(&md->type_lock);
1961         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1962         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1963         atomic_set(&md->holders, 1);
1964         atomic_set(&md->open_count, 0);
1965         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1966         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1967         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1968         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1969         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1970
1971         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1972         if (!md->queue)
1973                 goto bad;
1974         md->queue->queuedata = md;
1975         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1976
1977         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1978         if (!md->disk)
1979                 goto bad;
1980
1981         init_waitqueue_head(&md->wait);
1982         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1983         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1984         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1985
1986         md->disk->major = _major;
1987         md->disk->first_minor = minor;
1988         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1989         md->disk->queue = md->queue;
1990         md->disk->private_data = md;
1991         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1992
1993         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1994                 md->dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1995                 if (!md->dax_dev)
1996                         goto bad;
1997         }
1998
1999         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
2000         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2001
2002         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2003         if (!md->wq)
2004                 goto bad;
2005
2006         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2007         if (!md->bdev)
2008                 goto bad;
2009
2010         dm_stats_init(&md->stats);
2011
2012         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2013         spin_lock(&_minor_lock);
2014         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2015         spin_unlock(&_minor_lock);
2016
2017         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2018
2019         return md;
2020
2021 bad:
2022         cleanup_mapped_device(md);
2023 bad_io_barrier:
2024         free_minor(minor);
2025 bad_minor:
2026         module_put(THIS_MODULE);
2027 bad_module_get:
2028         kvfree(md);
2029         return NULL;
2030 }
2031
2032 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2033
2034 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2035 {
2036         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2037
2038         unlock_fs(md);
2039
2040         cleanup_mapped_device(md);
2041
2042         free_table_devices(&md->table_devices);
2043         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2044         free_minor(minor);
2045
2046         module_put(THIS_MODULE);
2047         kvfree(md);
2048 }
2049
2050 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2051 {
2052         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2053         int ret = 0;
2054
2055         if (dm_table_bio_based(t)) {
2056                 /*
2057                  * The md may already have mempools that need changing.
2058                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2059                  * because a different table was loaded.
2060                  */
2061                 bioset_exit(&md->bs);
2062                 bioset_exit(&md->io_bs);
2063
2064         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2065                 /*
2066                  * There's no need to reload with request-based dm
2067                  * because the size of front_pad doesn't change.
2068                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2069                  * prep-ed requests in the queue may refer
2070                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2071                  * through the queue to unprep.
2072                  */
2073                 goto out;
2074         }
2075
2076         BUG_ON(!p ||
2077                bioset_initialized(&md->bs) ||
2078                bioset_initialized(&md->io_bs));
2079
2080         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2081         if (ret)
2082                 goto out;
2083         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2084         if (ret)
2085                 bioset_exit(&md->bs);
2086 out:
2087         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2088         dm_table_free_md_mempools(t);
2089         return ret;
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Bind a table to the device.
2094  */
2095 static void event_callback(void *context)
2096 {
2097         unsigned long flags;
2098         LIST_HEAD(uevents);
2099         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2100
2101         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2102         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2103         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2104
2105         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2106
2107         atomic_inc(&md->event_nr);
2108         wake_up(&md->eventq);
2109         dm_issue_global_event();
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2114  */
2115 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2116 {
2117         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2118
2119         set_capacity(md->disk, size);
2120
2121         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Returns old map, which caller must destroy.
2126  */
2127 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2128                                struct queue_limits *limits)
2129 {
2130         struct dm_table *old_map;
2131         struct request_queue *q = md->queue;
2132         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2133         sector_t size;
2134         int ret;
2135
2136         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2137
2138         size = dm_table_get_size(t);
2139
2140         /*
2141          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2142          */
2143         if (size != dm_get_size(md))
2144                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2145
2146         __set_size(md, size);
2147
2148         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2149
2150         /*
2151          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2152          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2153          * I/O mapping before resume.
2154          * This must be done before setting the queue restrictions,
2155          * because request-based dm may be run just after the setting.
2156          */
2157         if (request_based)
2158                 dm_stop_queue(q);
2159
2160         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2161                 /*
2162                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2163                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2164                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2165                  *   and __process_bio.
2166                  */
2167                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2168         }
2169
2170         ret = __bind_mempools(md, t);
2171         if (ret) {
2172                 old_map = ERR_PTR(ret);
2173                 goto out;
2174         }
2175
2176         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2177         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2178         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2179
2180         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2181         if (old_map)
2182                 dm_sync_table(md);
2183
2184 out:
2185         return old_map;
2186 }
2187
2188 /*
2189  * Returns unbound table for the caller to free.
2190  */
2191 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2192 {
2193         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2194
2195         if (!map)
2196                 return NULL;
2197
2198         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2199         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2200         dm_sync_table(md);
2201
2202         return map;
2203 }
2204
2205 /*
2206  * Constructor for a new device.
2207  */
2208 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2209 {
2210         int r;
2211         struct mapped_device *md;
2212
2213         md = alloc_dev(minor);
2214         if (!md)
2215                 return -ENXIO;
2216
2217         r = dm_sysfs_init(md);
2218         if (r) {
2219                 free_dev(md);
2220                 return r;
2221         }
2222
2223         *result = md;
2224         return 0;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Functions to manage md->type.
2229  * All are required to hold md->type_lock.
2230  */
2231 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2232 {
2233         mutex_lock(&md->type_lock);
2234 }
2235
2236 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         mutex_unlock(&md->type_lock);
2239 }
2240
2241 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2242 {
2243         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2244         md->type = type;
2245 }
2246
2247 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2248 {
2249         return md->type;
2250 }
2251
2252 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2253 {
2254         return md->immutable_target_type;
2255 }
2256
2257 /*
2258  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2259  * count on 'md'.
2260  */
2261 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2262 {
2263         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2264         return &md->queue->limits;
2265 }
2266 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2267
2268 /*
2269  * Setup the DM device's queue based on md's type
2270  */
2271 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2272 {
2273         int r;
2274         struct queue_limits limits;
2275         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2276
2277         switch (type) {
2278         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2279                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2280                 if (r) {
2281                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2282                         return r;
2283                 }
2284                 break;
2285         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2286         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2287         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2288                 dm_init_normal_md_queue(md);
2289                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2290                 break;
2291         case DM_TYPE_NONE:
2292                 WARN_ON_ONCE(true);
2293                 break;
2294         }
2295
2296         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2297         if (r) {
2298                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2299                 return r;
2300         }
2301         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2302         blk_register_queue(md->disk);
2303
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2308 {
2309         struct mapped_device *md;
2310         unsigned minor = MINOR(dev);
2311
2312         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2313                 return NULL;
2314
2315         spin_lock(&_minor_lock);
2316
2317         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2318         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2319             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2320                 md = NULL;
2321                 goto out;
2322         }
2323         dm_get(md);
2324 out:
2325         spin_unlock(&_minor_lock);
2326
2327         return md;
2328 }
2329 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2330
2331 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2332 {
2333         return md->interface_ptr;
2334 }
2335
2336 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2337 {
2338         md->interface_ptr = ptr;
2339 }
2340
2341 void dm_get(struct mapped_device *md)
2342 {
2343         atomic_inc(&md->holders);
2344         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2345 }
2346
2347 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2348 {
2349         spin_lock(&_minor_lock);
2350         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2351                 spin_unlock(&_minor_lock);
2352                 return -EBUSY;
2353         }
2354         dm_get(md);
2355         spin_unlock(&_minor_lock);
2356         return 0;
2357 }
2358 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2359
2360 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2361 {
2362         return md->name;
2363 }
2364 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2365
2366 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2367 {
2368         struct dm_table *map;
2369         int srcu_idx;
2370
2371         might_sleep();
2372
2373         spin_lock(&_minor_lock);
2374         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2375         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2376         spin_unlock(&_minor_lock);
2377
2378         blk_set_queue_dying(md->queue);
2379
2380         /*
2381          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2382          * do not race with internal suspend.
2383          */
2384         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2385         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2386         if (!dm_suspended_md(md)) {
2387                 dm_table_presuspend_targets(map);
2388                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2389         }
2390         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2391         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2392         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2393
2394         /*
2395          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2396          * for example.  Wait for all references to disappear.
2397          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2398          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2399          */
2400         if (wait)
2401                 while (atomic_read(&md->holders))
2402                         msleep(1);
2403         else if (atomic_read(&md->holders))
2404                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2405                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2406
2407         dm_sysfs_exit(md);
2408         dm_table_destroy(__unbind(md));
2409         free_dev(md);
2410 }
2411
2412 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2413 {
2414         __dm_destroy(md, true);
2415 }
2416
2417 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2418 {
2419         __dm_destroy(md, false);
2420 }
2421
2422 void dm_put(struct mapped_device *md)
2423 {
2424         atomic_dec(&md->holders);
2425 }
2426 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2427
2428 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2429 {
2430         int r = 0;
2431         DEFINE_WAIT(wait);
2432
2433         while (1) {
2434                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2435
2436                 if (!md_in_flight(md))
2437                         break;
2438
2439                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2440                         r = -EINTR;
2441                         break;
2442                 }
2443
2444                 io_schedule();
2445         }
2446         finish_wait(&md->wait, &wait);
2447
2448         return r;
2449 }
2450
2451 /*
2452  * Process the deferred bios
2453  */
2454 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2455 {
2456         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2457                                                 work);
2458         struct bio *c;
2459         int srcu_idx;
2460         struct dm_table *map;
2461
2462         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2463
2464         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2465                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2466                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2467                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2468
2469                 if (!c)
2470                         break;
2471
2472                 if (dm_request_based(md))
2473                         (void) generic_make_request(c);
2474                 else
2475                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2476         }
2477
2478         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2479 }
2480
2481 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2482 {
2483         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2484         smp_mb__after_atomic();
2485         queue_work(md->wq, &md->work);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2490  */
2491 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2492 {
2493         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2494         struct queue_limits limits;
2495         int r;
2496
2497         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2498
2499         /* device must be suspended */
2500         if (!dm_suspended_md(md))
2501                 goto out;
2502
2503         /*
2504          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2505          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2506          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2507          * reappear.
2508          */
2509         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2510                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2511                 if (live_map)
2512                         limits = md->queue->limits;
2513                 dm_put_live_table_fast(md);
2514         }
2515
2516         if (!live_map) {
2517                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2518                 if (r) {
2519                         map = ERR_PTR(r);
2520                         goto out;
2521                 }
2522         }
2523
2524         map = __bind(md, table, &limits);
2525         dm_issue_global_event();
2526
2527 out:
2528         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2529         return map;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2534  * device.
2535  */
2536 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2537 {
2538         int r;
2539
2540         WARN_ON(md->frozen_sb);
2541
2542         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2543         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2544                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2545                 md->frozen_sb = NULL;
2546                 return r;
2547         }
2548
2549         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2555 {
2556         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2557                 return;
2558
2559         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2560         md->frozen_sb = NULL;
2561         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2562 }
2563
2564 /*
2565  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2566  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2567  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2568  *
2569  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2570  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2571  * are being added to md->deferred list.
2572  */
2573 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2574                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2575                         int dmf_suspended_flag)
2576 {
2577         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2578         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2579         int r;
2580
2581         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2582
2583         /*
2584          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2585          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2586          */
2587         if (noflush)
2588                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2589         else
2590                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2591
2592         /*
2593          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2594          * provide the .presuspend_undo hook.
2595          */
2596         dm_table_presuspend_targets(map);
2597
2598         /*
2599          * Flush I/O to the device.
2600          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2601          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2602          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2603          */
2604         if (!noflush && do_lockfs) {
2605                 r = lock_fs(md);
2606                 if (r) {
2607                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2608                         return r;
2609                 }
2610         }
2611
2612         /*
2613          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2614          * to target drivers i.e. no one may be executing
2615          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2616          * dm_wq_work.
2617          *
2618          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2619          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2620          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2621          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2622          * flush_workqueue(md->wq).
2623          */
2624         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2625         if (map)
2626                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2627
2628         /*
2629          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2630          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2631          */
2632         if (dm_request_based(md))
2633                 dm_stop_queue(md->queue);
2634
2635         flush_workqueue(md->wq);
2636
2637         /*
2638          * At this point no more requests are entering target request routines.
2639          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2640          * to finish.
2641          */
2642         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2643         if (!r)
2644                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2645
2646         if (noflush)
2647                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2648         if (map)
2649                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2650
2651         /* were we interrupted ? */
2652         if (r < 0) {
2653                 dm_queue_flush(md);
2654
2655                 if (dm_request_based(md))
2656                         dm_start_queue(md->queue);
2657
2658                 unlock_fs(md);
2659                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2660                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2661         }
2662
2663         return r;
2664 }
2665
2666 /*
2667  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2668  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2669  * the background.  Before the table can be swapped with
2670  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2671  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2672  */
2673 /*
2674  * Suspend mechanism in request-based dm.
2675  *
2676  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2677  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2678  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2679  *
2680  * To abort suspend, start the request_queue.
2681  */
2682 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2683 {
2684         struct dm_table *map = NULL;
2685         int r = 0;
2686
2687 retry:
2688         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2689
2690         if (dm_suspended_md(md)) {
2691                 r = -EINVAL;
2692                 goto out_unlock;
2693         }
2694
2695         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2696                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2697                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2698                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2699                 if (r)
2700                         return r;
2701                 goto retry;
2702         }
2703
2704         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2705
2706         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2707         if (r)
2708                 goto out_unlock;
2709
2710         dm_table_postsuspend_targets(map);
2711
2712 out_unlock:
2713         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2714         return r;
2715 }
2716
2717 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2718 {
2719         if (map) {
2720                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2721                 if (r)
2722                         return r;
2723         }
2724
2725         dm_queue_flush(md);
2726
2727         /*
2728          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2729          * so that mapping of targets can work correctly.
2730          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2731          */
2732         if (dm_request_based(md))
2733                 dm_start_queue(md->queue);
2734
2735         unlock_fs(md);
2736
2737         return 0;
2738 }
2739
2740 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2741 {
2742         int r;
2743         struct dm_table *map = NULL;
2744
2745 retry:
2746         r = -EINVAL;
2747         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2748
2749         if (!dm_suspended_md(md))
2750                 goto out;
2751
2752         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2753                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2754                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2755                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2756                 if (r)
2757                         return r;
2758                 goto retry;
2759         }
2760
2761         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2762         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2763                 goto out;
2764
2765         r = __dm_resume(md, map);
2766         if (r)
2767                 goto out;
2768
2769         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2770 out:
2771         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2772
2773         return r;
2774 }
2775
2776 /*
2777  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2778  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2779  * It may be used only from the kernel.
2780  */
2781
2782 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2783 {
2784         struct dm_table *map = NULL;
2785
2786         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2787
2788         if (md->internal_suspend_count++)
2789                 return; /* nested internal suspend */
2790
2791         if (dm_suspended_md(md)) {
2792                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2793                 return; /* nest suspend */
2794         }
2795
2796         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2797
2798         /*
2799          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2800          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2801          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2802          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2803          */
2804         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2805                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2806
2807         dm_table_postsuspend_targets(map);
2808 }
2809
2810 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2811 {
2812         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2813
2814         if (--md->internal_suspend_count)
2815                 return; /* resume from nested internal suspend */
2816
2817         if (dm_suspended_md(md))
2818                 goto done; /* resume from nested suspend */
2819
2820         /*
2821          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2822          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2823          */
2824         (void) __dm_resume(md, NULL);
2825
2826 done:
2827         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2828         smp_mb__after_atomic();
2829         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2830 }
2831
2832 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2833 {
2834         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2835         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2836         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2837 }
2838 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2839
2840 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2841 {
2842         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2843         __dm_internal_resume(md);
2844         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2845 }
2846 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2847
2848 /*
2849  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2850  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2851  */
2852
2853 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2854 {
2855         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2856         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2857                 return;
2858
2859         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2860         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2861         flush_workqueue(md->wq);
2862         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2863 }
2864 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2865
2866 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2867 {
2868         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2869                 goto done;
2870
2871         dm_queue_flush(md);
2872
2873 done:
2874         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2875 }
2876 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2877
2878 /*-----------------------------------------------------------------
2879  * Event notification.
2880  *---------------------------------------------------------------*/
2881 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2882                        unsigned cookie)
2883 {
2884         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2885         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2886
2887         if (!cookie)
2888                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2889         else {
2890                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2891                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2892                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2893                                           action, envp);
2894         }
2895 }
2896
2897 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2898 {
2899         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2900 }
2901
2902 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2903 {
2904         return atomic_read(&md->event_nr);
2905 }
2906
2907 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2908 {
2909         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2910                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2911 }
2912
2913 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2914 {
2915         unsigned long flags;
2916
2917         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2918         list_add(elist, &md->uevent_list);
2919         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2920 }
2921
2922 /*
2923  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2924  * count on 'md'.
2925  */
2926 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2927 {
2928         return md->disk;
2929 }
2930 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2931
2932 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2933 {
2934         return &md->kobj_holder.kobj;
2935 }
2936
2937 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2938 {
2939         struct mapped_device *md;
2940
2941         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2942
2943         spin_lock(&_minor_lock);
2944         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2945                 md = NULL;
2946                 goto out;
2947         }
2948         dm_get(md);
2949 out:
2950         spin_unlock(&_minor_lock);
2951
2952         return md;
2953 }
2954
2955 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2956 {
2957         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2958 }
2959
2960 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2961 {
2962         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2963 }
2964
2965 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2966 {
2967         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2968 }
2969
2970 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2971 {
2972         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2973 }
2974 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2975
2976 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2977 {
2978         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2979 }
2980 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2981
2982 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2983                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2984                                             unsigned min_pool_size)
2985 {
2986         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2987         unsigned int pool_size = 0;
2988         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2989         int ret;
2990
2991         if (!pools)
2992                 return NULL;
2993
2994         switch (type) {
2995         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2996         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2997         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2998                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2999                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3000                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
3001                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
3002                 if (ret)
3003                         goto out;
3004                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
3005                         goto out;
3006                 break;
3007         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3008                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
3009                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3010                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3011                 break;
3012         default:
3013                 BUG();
3014         }
3015
3016         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
3017         if (ret)
3018                 goto out;
3019
3020         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
3021                 goto out;
3022
3023         return pools;
3024
3025 out:
3026         dm_free_md_mempools(pools);
3027
3028         return NULL;
3029 }
3030
3031 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3032 {
3033         if (!pools)
3034                 return;
3035
3036         bioset_exit(&pools->bs);
3037         bioset_exit(&pools->io_bs);
3038
3039         kfree(pools);
3040 }
3041
3042 struct dm_pr {
3043         u64     old_key;
3044         u64     new_key;
3045         u32     flags;
3046         bool    fail_early;
3047 };
3048
3049 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3050                       void *data)
3051 {
3052         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3053         struct dm_table *table;
3054         struct dm_target *ti;
3055         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3056
3057         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3058         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3059                 goto out;
3060
3061         /* We only support devices that have a single target */
3062         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3063                 goto out;
3064         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3065
3066         ret = -EINVAL;
3067         if (!ti->type->iterate_devices)
3068                 goto out;
3069
3070         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3071 out:
3072         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3073         return ret;
3074 }
3075
3076 /*
3077  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3078  */
3079 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3080                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3081 {
3082         struct dm_pr *pr = data;
3083         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3084
3085         if (!ops || !ops->pr_register)
3086                 return -EOPNOTSUPP;
3087         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3088 }
3089
3090 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3091                           u32 flags)
3092 {
3093         struct dm_pr pr = {
3094                 .old_key        = old_key,
3095                 .new_key        = new_key,
3096                 .flags          = flags,
3097                 .fail_early     = true,
3098         };
3099         int ret;
3100
3101         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3102         if (ret && new_key) {
3103                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3104                 pr.old_key = new_key;
3105                 pr.new_key = 0;
3106                 pr.flags = 0;
3107                 pr.fail_early = false;
3108                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3109         }
3110
3111         return ret;
3112 }
3113
3114 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3115                          u32 flags)
3116 {
3117         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3118         const struct pr_ops *ops;
3119         int r, srcu_idx;
3120
3121         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3122         if (r < 0)
3123                 goto out;
3124
3125         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3126         if (ops && ops->pr_reserve)
3127                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3128         else
3129                 r = -EOPNOTSUPP;
3130 out:
3131         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3132         return r;
3133 }
3134
3135 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3136 {
3137         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3138         const struct pr_ops *ops;
3139         int r, srcu_idx;
3140
3141         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3142         if (r < 0)
3143                 goto out;
3144
3145         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3146         if (ops && ops->pr_release)
3147                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3148         else
3149                 r = -EOPNOTSUPP;
3150 out:
3151         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3152         return r;
3153 }
3154
3155 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3156                          enum pr_type type, bool abort)
3157 {
3158         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3159         const struct pr_ops *ops;
3160         int r, srcu_idx;
3161
3162         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3163         if (r < 0)
3164                 goto out;
3165
3166         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3167         if (ops && ops->pr_preempt)
3168                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3169         else
3170                 r = -EOPNOTSUPP;
3171 out:
3172         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3173         return r;
3174 }
3175
3176 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3177 {
3178         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3179         const struct pr_ops *ops;
3180         int r, srcu_idx;
3181
3182         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3183         if (r < 0)
3184                 goto out;
3185
3186         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3187         if (ops && ops->pr_clear)
3188                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3189         else
3190                 r = -EOPNOTSUPP;
3191 out:
3192         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3193         return r;
3194 }
3195
3196 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3197         .pr_register    = dm_pr_register,
3198         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3199         .pr_release     = dm_pr_release,
3200         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3201         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3202 };
3203
3204 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3205         .open = dm_blk_open,
3206         .release = dm_blk_close,
3207         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3208         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3209         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3210         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3211         .owner = THIS_MODULE
3212 };
3213
3214 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3215         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3216         .dax_supported = dm_dax_supported,
3217         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3218         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3219 };
3220
3221 /*
3222  * module hooks
3223  */
3224 module_init(dm_init);
3225 module_exit(dm_exit);
3226
3227 module_param(major, uint, 0);
3228 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3229
3230 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3231 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3232
3233 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3234 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3235
3236 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3237 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3238 MODULE_LICENSE("GPL");