]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/md/dm.c
Merge tag '5.1-rc-smb3' of git://git.samba.org/sfrench/cifs-2.6
[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         struct table_device *td;
786
787         list_for_each_entry(td, l, list)
788                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
789                         return td;
790
791         return NULL;
792 }
793
794 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
795                         struct dm_dev **result) {
796         int r;
797         struct table_device *td;
798
799         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
800         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
801         if (!td) {
802                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
803                 if (!td) {
804                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
805                         return -ENOMEM;
806                 }
807
808                 td->dm_dev.mode = mode;
809                 td->dm_dev.bdev = NULL;
810
811                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
812                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
813                         kfree(td);
814                         return r;
815                 }
816
817                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
818
819                 refcount_set(&td->count, 1);
820                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
821         } else {
822                 refcount_inc(&td->count);
823         }
824         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
825
826         *result = &td->dm_dev;
827         return 0;
828 }
829 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
830
831 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
832 {
833         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
834
835         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
836         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
837                 close_table_device(td, md);
838                 list_del(&td->list);
839                 kfree(td);
840         }
841         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
842 }
843 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
844
845 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
846 {
847         struct list_head *tmp, *next;
848
849         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
850                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
851
852                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
853                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
854                 kfree(td);
855         }
856 }
857
858 /*
859  * Get the geometry associated with a dm device
860  */
861 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
862 {
863         *geo = md->geometry;
864
865         return 0;
866 }
867
868 /*
869  * Set the geometry of a device.
870  */
871 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
872 {
873         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
874
875         if (geo->start > sz) {
876                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
877                 return -EINVAL;
878         }
879
880         md->geometry = *geo;
881
882         return 0;
883 }
884
885 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
886 {
887         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
888 }
889
890 /*
891  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
892  * cloned into, completing the original io if necc.
893  */
894 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
895 {
896         unsigned long flags;
897         blk_status_t io_error;
898         struct bio *bio;
899         struct mapped_device *md = io->md;
900
901         /* Push-back supersedes any I/O errors */
902         if (unlikely(error)) {
903                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
904                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
905                         io->status = error;
906                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
907         }
908
909         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
910                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
911                         /*
912                          * Target requested pushing back the I/O.
913                          */
914                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
915                         if (__noflush_suspending(md))
916                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
917                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
918                         else
919                                 /* noflush suspend was interrupted. */
920                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
921                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
922                 }
923
924                 io_error = io->status;
925                 bio = io->orig_bio;
926                 end_io_acct(io);
927                 free_io(md, io);
928
929                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
930                         return;
931
932                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
933                         /*
934                          * Preflush done for flush with data, reissue
935                          * without REQ_PREFLUSH.
936                          */
937                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
938                         queue_io(md, bio);
939                 } else {
940                         /* done with normal IO or empty flush */
941                         if (io_error)
942                                 bio->bi_status = io_error;
943                         bio_endio(bio);
944                 }
945         }
946 }
947
948 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
949 {
950         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
951
952         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
953         limits->max_write_same_sectors = 0;
954 }
955
956 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
957 {
958         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
959
960         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
961         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
962 }
963
964 static void clone_endio(struct bio *bio)
965 {
966         blk_status_t error = bio->bi_status;
967         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
968         struct dm_io *io = tio->io;
969         struct mapped_device *md = tio->io->md;
970         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
971
972         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
973                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
974                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
975                         disable_write_same(md);
976                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
977                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
978                         disable_write_zeroes(md);
979         }
980
981         if (endio) {
982                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
983                 switch (r) {
984                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
985                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
986                         /*FALLTHRU*/
987                 case DM_ENDIO_DONE:
988                         break;
989                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
990                         /* The target will handle the io */
991                         return;
992                 default:
993                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
994                         BUG();
995                 }
996         }
997
998         free_tio(tio);
999         dec_pending(io, error);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1004  * target boundary.
1005  */
1006 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1007 {
1008         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1009
1010         return ti->len - target_offset;
1011 }
1012
1013 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1014 {
1015         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1016         sector_t offset, max_len;
1017
1018         /*
1019          * Does the target need to split even further?
1020          */
1021         if (ti->max_io_len) {
1022                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1023                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1024                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1025                 else
1026                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1027                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1028
1029                 if (len > max_len)
1030                         len = max_len;
1031         }
1032
1033         return len;
1034 }
1035
1036 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1037 {
1038         if (len > UINT_MAX) {
1039                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1040                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1041                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1042                 return -EINVAL;
1043         }
1044
1045         /*
1046          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1047          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1048          * be handled in some targets, such as crypt.
1049          *
1050          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1051          * the limit.
1052          */
1053         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1054
1055         return 0;
1056 }
1057 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1058
1059 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1060                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1061         __acquires(md->io_barrier)
1062 {
1063         struct dm_table *map;
1064         struct dm_target *ti;
1065
1066         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1067         if (!map)
1068                 return NULL;
1069
1070         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1071         if (!dm_target_is_valid(ti))
1072                 return NULL;
1073
1074         return ti;
1075 }
1076
1077 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1078                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1079 {
1080         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1081         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1082         struct dm_target *ti;
1083         long len, ret = -EIO;
1084         int srcu_idx;
1085
1086         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1087
1088         if (!ti)
1089                 goto out;
1090         if (!ti->type->direct_access)
1091                 goto out;
1092         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1093         if (len < 1)
1094                 goto out;
1095         nr_pages = min(len, nr_pages);
1096         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1097
1098  out:
1099         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1100
1101         return ret;
1102 }
1103
1104 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1105                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1106 {
1107         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1108         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1109         struct dm_target *ti;
1110         long ret = 0;
1111         int srcu_idx;
1112
1113         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1114
1115         if (!ti)
1116                 goto out;
1117         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1118                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1119                 goto out;
1120         }
1121         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1122  out:
1123         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1124
1125         return ret;
1126 }
1127
1128 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1129                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1130 {
1131         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1132         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1133         struct dm_target *ti;
1134         long ret = 0;
1135         int srcu_idx;
1136
1137         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1138
1139         if (!ti)
1140                 goto out;
1141         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1142                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1143                 goto out;
1144         }
1145         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1146  out:
1147         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1148
1149         return ret;
1150 }
1151
1152 /*
1153  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1154  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1155  *
1156  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1157  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1158  * sent in a next bio.
1159  *
1160  * A diagram that explains the arithmetics:
1161  * +--------------------+---------------+-------+
1162  * |         1          |       2       |   3   |
1163  * +--------------------+---------------+-------+
1164  *
1165  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1166  *                      <------- bi_size ------->
1167  *                      <-- n_sectors -->
1168  *
1169  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1170  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1171  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1172  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1173  *       to make it empty)
1174  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1175  *
1176  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1177  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1178  * copies of the bio.
1179  */
1180 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1181 {
1182         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1183         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1184         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1185         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1186         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1187         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1188         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1189 }
1190 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1191
1192 /*
1193  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1194  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1195  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1196  * The caller target should obtain the zones information using
1197  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1198  * already handled.
1199  */
1200 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1201                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1202 {
1203 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1204         struct blk_zone *zone;
1205         unsigned int nrz = *nr_zones;
1206         int i;
1207
1208         /*
1209          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1210          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1211          * device more zones that the target size, also adjust the number
1212          * of zones.
1213          */
1214         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1215                 zone = zones + i;
1216                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1217                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1218                         break;
1219                 }
1220
1221                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1222                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1223                         continue;
1224
1225                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1226                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1227                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1228                         zone->wp = zone->start;
1229                 else
1230                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1231         }
1232
1233         *nr_zones = i;
1234 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1235         *nr_zones = 0;
1236 #endif
1237 }
1238 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1239
1240 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1241 {
1242         int r;
1243         sector_t sector;
1244         struct bio *clone = &tio->clone;
1245         struct dm_io *io = tio->io;
1246         struct mapped_device *md = io->md;
1247         struct dm_target *ti = tio->ti;
1248         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1249
1250         clone->bi_end_io = clone_endio;
1251
1252         /*
1253          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1254          * anything, the target has assumed ownership of
1255          * this io.
1256          */
1257         atomic_inc(&io->io_count);
1258         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1259
1260         r = ti->type->map(ti, clone);
1261         switch (r) {
1262         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1263                 break;
1264         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1265                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1266                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1267                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1268                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1269                         ret = direct_make_request(clone);
1270                 else
1271                         ret = generic_make_request(clone);
1272                 break;
1273         case DM_MAPIO_KILL:
1274                 free_tio(tio);
1275                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1276                 break;
1277         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1278                 free_tio(tio);
1279                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1280                 break;
1281         default:
1282                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1283                 BUG();
1284         }
1285
1286         return ret;
1287 }
1288
1289 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1290 {
1291         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1292         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1297  */
1298 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1299                      sector_t sector, unsigned len)
1300 {
1301         struct bio *clone = &tio->clone;
1302
1303         __bio_clone_fast(clone, bio);
1304
1305         if (bio_integrity(bio)) {
1306                 int r;
1307
1308                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1309                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1310                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1311                                 dm_device_name(tio->io->md),
1312                                 tio->ti->type->name);
1313                         return -EIO;
1314                 }
1315
1316                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1317                 if (r < 0)
1318                         return r;
1319         }
1320
1321         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1322         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1323
1324         if (bio_integrity(bio))
1325                 bio_integrity_trim(clone);
1326
1327         return 0;
1328 }
1329
1330 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1331                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1332 {
1333         struct dm_target_io *tio;
1334         int try;
1335
1336         if (!num_bios)
1337                 return;
1338
1339         if (num_bios == 1) {
1340                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1341                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1342                 return;
1343         }
1344
1345         for (try = 0; try < 2; try++) {
1346                 int bio_nr;
1347                 struct bio *bio;
1348
1349                 if (try)
1350                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1351                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1352                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1353                         if (!tio)
1354                                 break;
1355
1356                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1357                 }
1358                 if (try)
1359                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1360                 if (bio_nr == num_bios)
1361                         return;
1362
1363                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1364                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1365                         free_tio(tio);
1366                 }
1367         }
1368 }
1369
1370 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1371                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1372 {
1373         struct bio *clone = &tio->clone;
1374
1375         tio->len_ptr = len;
1376
1377         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1378         if (len)
1379                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1380
1381         return __map_bio(tio);
1382 }
1383
1384 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1385                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1386 {
1387         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1388         struct bio *bio;
1389         struct dm_target_io *tio;
1390
1391         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1392
1393         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1394                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1395                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1396         }
1397 }
1398
1399 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1400 {
1401         unsigned target_nr = 0;
1402         struct dm_target *ti;
1403
1404         /*
1405          * Empty flush uses a statically initialized bio, as the base for
1406          * cloning.  However, blkg association requires that a bdev is
1407          * associated with a gendisk, which doesn't happen until the bdev is
1408          * opened.  So, blkg association is done at issue time of the flush
1409          * rather than when the device is created in alloc_dev().
1410          */
1411         bio_set_dev(ci->bio, ci->io->md->bdev);
1412
1413         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1414         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1415                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1416
1417         bio_disassociate_blkg(ci->bio);
1418
1419         return 0;
1420 }
1421
1422 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1423                                     sector_t sector, unsigned *len)
1424 {
1425         struct bio *bio = ci->bio;
1426         struct dm_target_io *tio;
1427         int r;
1428
1429         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1430         tio->len_ptr = len;
1431         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1432         if (r < 0) {
1433                 free_tio(tio);
1434                 return r;
1435         }
1436         (void) __map_bio(tio);
1437
1438         return 0;
1439 }
1440
1441 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1442
1443 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1444 {
1445         return ti->num_discard_bios;
1446 }
1447
1448 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1449 {
1450         return ti->num_secure_erase_bios;
1451 }
1452
1453 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1454 {
1455         return ti->num_write_same_bios;
1456 }
1457
1458 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1459 {
1460         return ti->num_write_zeroes_bios;
1461 }
1462
1463 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1464                                        unsigned num_bios)
1465 {
1466         unsigned len = ci->sector_count;
1467
1468         /*
1469          * Even though the device advertised support for this type of
1470          * request, that does not mean every target supports it, and
1471          * reconfiguration might also have changed that since the
1472          * check was performed.
1473          */
1474         if (!num_bios)
1475                 return -EOPNOTSUPP;
1476
1477         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1478
1479         ci->sector += len;
1480         ci->sector_count -= len;
1481
1482         return 0;
1483 }
1484
1485 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1486 {
1487         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios(ti));
1488 }
1489
1490 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1491 {
1492         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios(ti));
1493 }
1494
1495 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1496 {
1497         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios(ti));
1498 }
1499
1500 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1501 {
1502         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios(ti));
1503 }
1504
1505 static bool is_abnormal_io(struct bio *bio)
1506 {
1507         bool r = false;
1508
1509         switch (bio_op(bio)) {
1510         case REQ_OP_DISCARD:
1511         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1512         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1513         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1514                 r = true;
1515                 break;
1516         }
1517
1518         return r;
1519 }
1520
1521 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1522                                   int *result)
1523 {
1524         struct bio *bio = ci->bio;
1525
1526         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1527                 *result = __send_discard(ci, ti);
1528         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1529                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1530         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1531                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1532         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1533                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1534         else
1535                 return false;
1536
1537         return true;
1538 }
1539
1540 /*
1541  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1542  */
1543 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1544 {
1545         struct dm_target *ti;
1546         unsigned len;
1547         int r;
1548
1549         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1550         if (!dm_target_is_valid(ti))
1551                 return -EIO;
1552
1553         if (__process_abnormal_io(ci, ti, &r))
1554                 return r;
1555
1556         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1557
1558         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1559         if (r < 0)
1560                 return r;
1561
1562         ci->sector += len;
1563         ci->sector_count -= len;
1564
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1569                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1570 {
1571         ci->map = map;
1572         ci->io = alloc_io(md, bio);
1573         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1574 }
1575
1576 #define __dm_part_stat_sub(part, field, subnd)  \
1577         (part_stat_get(part, field) -= (subnd))
1578
1579 /*
1580  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1581  */
1582 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1583                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1584 {
1585         struct clone_info ci;
1586         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1587         int error = 0;
1588
1589         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1590
1591         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1592                 struct bio flush_bio;
1593
1594                 /*
1595                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1596                  * need to reference it after submit. It's just used as
1597                  * the basis for the clone(s).
1598                  */
1599                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1600                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1601                 ci.bio = &flush_bio;
1602                 ci.sector_count = 0;
1603                 error = __send_empty_flush(&ci);
1604                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1605         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1606                 ci.bio = bio;
1607                 ci.sector_count = 0;
1608                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1609         } else {
1610                 ci.bio = bio;
1611                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1612                 while (ci.sector_count && !error) {
1613                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1614                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1615                                 /*
1616                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1617                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1618                                  * have been completely processed.
1619                                  * We take a clone of the original to store in
1620                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1621                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1622                                  */
1623                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1624                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1625                                 ci.io->orig_bio = b;
1626
1627                                 /*
1628                                  * Adjust IO stats for each split, otherwise upon queue
1629                                  * reentry there will be redundant IO accounting.
1630                                  * NOTE: this is a stop-gap fix, a proper fix involves
1631                                  * significant refactoring of DM core's bio splitting
1632                                  * (by eliminating DM's splitting and just using bio_split)
1633                                  */
1634                                 part_stat_lock();
1635                                 __dm_part_stat_sub(&dm_disk(md)->part0,
1636                                                    sectors[op_stat_group(bio_op(bio))], ci.sector_count);
1637                                 part_stat_unlock();
1638
1639                                 bio_chain(b, bio);
1640                                 trace_block_split(md->queue, b, bio->bi_iter.bi_sector);
1641                                 ret = generic_make_request(bio);
1642                                 break;
1643                         }
1644                 }
1645         }
1646
1647         /* drop the extra reference count */
1648         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1649         return ret;
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1654  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1655  */
1656 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
1657                               struct bio *bio, struct dm_target *ti)
1658 {
1659         struct clone_info ci;
1660         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1661         int error = 0;
1662
1663         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1664
1665         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1666                 struct bio flush_bio;
1667
1668                 /*
1669                  * Use an on-stack bio for this, it's safe since we don't
1670                  * need to reference it after submit. It's just used as
1671                  * the basis for the clone(s).
1672                  */
1673                 bio_init(&flush_bio, NULL, 0);
1674                 flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1675                 ci.bio = &flush_bio;
1676                 ci.sector_count = 0;
1677                 error = __send_empty_flush(&ci);
1678                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1679         } else {
1680                 struct dm_target_io *tio;
1681
1682                 ci.bio = bio;
1683                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1684                 if (__process_abnormal_io(&ci, ti, &error))
1685                         goto out;
1686
1687                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1688                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1689         }
1690 out:
1691         /* drop the extra reference count */
1692         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1693         return ret;
1694 }
1695
1696 static void dm_queue_split(struct mapped_device *md, struct dm_target *ti, struct bio **bio)
1697 {
1698         unsigned len, sector_count;
1699
1700         sector_count = bio_sectors(*bio);
1701         len = min_t(sector_t, max_io_len((*bio)->bi_iter.bi_sector, ti), sector_count);
1702
1703         if (sector_count > len) {
1704                 struct bio *split = bio_split(*bio, len, GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1705
1706                 bio_chain(split, *bio);
1707                 trace_block_split(md->queue, split, (*bio)->bi_iter.bi_sector);
1708                 generic_make_request(*bio);
1709                 *bio = split;
1710         }
1711 }
1712
1713 static blk_qc_t dm_process_bio(struct mapped_device *md,
1714                                struct dm_table *map, struct bio *bio)
1715 {
1716         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1717         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1718
1719         if (unlikely(!map)) {
1720                 bio_io_error(bio);
1721                 return ret;
1722         }
1723
1724         if (!ti) {
1725                 ti = dm_table_find_target(map, bio->bi_iter.bi_sector);
1726                 if (unlikely(!ti || !dm_target_is_valid(ti))) {
1727                         bio_io_error(bio);
1728                         return ret;
1729                 }
1730         }
1731
1732         /*
1733          * If in ->make_request_fn we need to use blk_queue_split(), otherwise
1734          * queue_limits for abnormal requests (e.g. discard, writesame, etc)
1735          * won't be imposed.
1736          */
1737         if (current->bio_list) {
1738                 blk_queue_split(md->queue, &bio);
1739                 if (!is_abnormal_io(bio))
1740                         dm_queue_split(md, ti, &bio);
1741         }
1742
1743         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1744                 return __process_bio(md, map, bio, ti);
1745         else
1746                 return __split_and_process_bio(md, map, bio);
1747 }
1748
1749 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1750 {
1751         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1752         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1753         int srcu_idx;
1754         struct dm_table *map;
1755
1756         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1757
1758         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1759         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1760                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1761
1762                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1763                         queue_io(md, bio);
1764                 else
1765                         bio_io_error(bio);
1766                 return ret;
1767         }
1768
1769         ret = dm_process_bio(md, map, bio);
1770
1771         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1772         return ret;
1773 }
1774
1775 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1776 {
1777         int r = bdi_bits;
1778         struct mapped_device *md = congested_data;
1779         struct dm_table *map;
1780
1781         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1782                 if (dm_request_based(md)) {
1783                         /*
1784                          * With request-based DM we only need to check the
1785                          * top-level queue for congestion.
1786                          */
1787                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1788                 } else {
1789                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1790                         if (map)
1791                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1792                         dm_put_live_table_fast(md);
1793                 }
1794         }
1795
1796         return r;
1797 }
1798
1799 /*-----------------------------------------------------------------
1800  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1801  *---------------------------------------------------------------*/
1802 static void free_minor(int minor)
1803 {
1804         spin_lock(&_minor_lock);
1805         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1806         spin_unlock(&_minor_lock);
1807 }
1808
1809 /*
1810  * See if the device with a specific minor # is free.
1811  */
1812 static int specific_minor(int minor)
1813 {
1814         int r;
1815
1816         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1817                 return -EINVAL;
1818
1819         idr_preload(GFP_KERNEL);
1820         spin_lock(&_minor_lock);
1821
1822         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1823
1824         spin_unlock(&_minor_lock);
1825         idr_preload_end();
1826         if (r < 0)
1827                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1828         return 0;
1829 }
1830
1831 static int next_free_minor(int *minor)
1832 {
1833         int r;
1834
1835         idr_preload(GFP_KERNEL);
1836         spin_lock(&_minor_lock);
1837
1838         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1839
1840         spin_unlock(&_minor_lock);
1841         idr_preload_end();
1842         if (r < 0)
1843                 return r;
1844         *minor = r;
1845         return 0;
1846 }
1847
1848 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1849 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1850
1851 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1852
1853 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1854 {
1855         /*
1856          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1857          */
1858         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1859 }
1860
1861 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1862 {
1863         if (md->wq)
1864                 destroy_workqueue(md->wq);
1865         bioset_exit(&md->bs);
1866         bioset_exit(&md->io_bs);
1867
1868         if (md->dax_dev) {
1869                 kill_dax(md->dax_dev);
1870                 put_dax(md->dax_dev);
1871                 md->dax_dev = NULL;
1872         }
1873
1874         if (md->disk) {
1875                 spin_lock(&_minor_lock);
1876                 md->disk->private_data = NULL;
1877                 spin_unlock(&_minor_lock);
1878                 del_gendisk(md->disk);
1879                 put_disk(md->disk);
1880         }
1881
1882         if (md->queue)
1883                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1884
1885         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1886
1887         if (md->bdev) {
1888                 bdput(md->bdev);
1889                 md->bdev = NULL;
1890         }
1891
1892         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1893         mutex_destroy(&md->type_lock);
1894         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1895
1896         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1897 }
1898
1899 /*
1900  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1901  */
1902 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1903 {
1904         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1905         struct dax_device *dax_dev = NULL;
1906         struct mapped_device *md;
1907         void *old_md;
1908
1909         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1910         if (!md) {
1911                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1912                 return NULL;
1913         }
1914
1915         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1916                 goto bad_module_get;
1917
1918         /* get a minor number for the dev */
1919         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1920                 r = next_free_minor(&minor);
1921         else
1922                 r = specific_minor(minor);
1923         if (r < 0)
1924                 goto bad_minor;
1925
1926         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1927         if (r < 0)
1928                 goto bad_io_barrier;
1929
1930         md->numa_node_id = numa_node_id;
1931         md->init_tio_pdu = false;
1932         md->type = DM_TYPE_NONE;
1933         mutex_init(&md->suspend_lock);
1934         mutex_init(&md->type_lock);
1935         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1936         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1937         atomic_set(&md->holders, 1);
1938         atomic_set(&md->open_count, 0);
1939         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1940         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1941         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1942         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1943         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1944
1945         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
1946         if (!md->queue)
1947                 goto bad;
1948         md->queue->queuedata = md;
1949         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1950
1951         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1952         if (!md->disk)
1953                 goto bad;
1954
1955         init_waitqueue_head(&md->wait);
1956         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1957         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1958         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1959
1960         md->disk->major = _major;
1961         md->disk->first_minor = minor;
1962         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1963         md->disk->queue = md->queue;
1964         md->disk->private_data = md;
1965         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1966
1967         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1968                 dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1969                 if (!dax_dev)
1970                         goto bad;
1971         }
1972         md->dax_dev = dax_dev;
1973
1974         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1975         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1976
1977         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1978         if (!md->wq)
1979                 goto bad;
1980
1981         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1982         if (!md->bdev)
1983                 goto bad;
1984
1985         dm_stats_init(&md->stats);
1986
1987         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1988         spin_lock(&_minor_lock);
1989         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1990         spin_unlock(&_minor_lock);
1991
1992         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1993
1994         return md;
1995
1996 bad:
1997         cleanup_mapped_device(md);
1998 bad_io_barrier:
1999         free_minor(minor);
2000 bad_minor:
2001         module_put(THIS_MODULE);
2002 bad_module_get:
2003         kvfree(md);
2004         return NULL;
2005 }
2006
2007 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2008
2009 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2010 {
2011         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2012
2013         unlock_fs(md);
2014
2015         cleanup_mapped_device(md);
2016
2017         free_table_devices(&md->table_devices);
2018         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2019         free_minor(minor);
2020
2021         module_put(THIS_MODULE);
2022         kvfree(md);
2023 }
2024
2025 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2026 {
2027         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2028         int ret = 0;
2029
2030         if (dm_table_bio_based(t)) {
2031                 /*
2032                  * The md may already have mempools that need changing.
2033                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2034                  * because a different table was loaded.
2035                  */
2036                 bioset_exit(&md->bs);
2037                 bioset_exit(&md->io_bs);
2038
2039         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2040                 /*
2041                  * There's no need to reload with request-based dm
2042                  * because the size of front_pad doesn't change.
2043                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2044                  * prep-ed requests in the queue may refer
2045                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2046                  * through the queue to unprep.
2047                  */
2048                 goto out;
2049         }
2050
2051         BUG_ON(!p ||
2052                bioset_initialized(&md->bs) ||
2053                bioset_initialized(&md->io_bs));
2054
2055         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2056         if (ret)
2057                 goto out;
2058         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2059         if (ret)
2060                 bioset_exit(&md->bs);
2061 out:
2062         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2063         dm_table_free_md_mempools(t);
2064         return ret;
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Bind a table to the device.
2069  */
2070 static void event_callback(void *context)
2071 {
2072         unsigned long flags;
2073         LIST_HEAD(uevents);
2074         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2075
2076         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2077         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2078         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2079
2080         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2081
2082         atomic_inc(&md->event_nr);
2083         wake_up(&md->eventq);
2084         dm_issue_global_event();
2085 }
2086
2087 /*
2088  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2089  */
2090 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2091 {
2092         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2093
2094         set_capacity(md->disk, size);
2095
2096         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2097 }
2098
2099 /*
2100  * Returns old map, which caller must destroy.
2101  */
2102 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2103                                struct queue_limits *limits)
2104 {
2105         struct dm_table *old_map;
2106         struct request_queue *q = md->queue;
2107         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2108         sector_t size;
2109         int ret;
2110
2111         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2112
2113         size = dm_table_get_size(t);
2114
2115         /*
2116          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2117          */
2118         if (size != dm_get_size(md))
2119                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2120
2121         __set_size(md, size);
2122
2123         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2124
2125         /*
2126          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2127          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2128          * I/O mapping before resume.
2129          * This must be done before setting the queue restrictions,
2130          * because request-based dm may be run just after the setting.
2131          */
2132         if (request_based)
2133                 dm_stop_queue(q);
2134
2135         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2136                 /*
2137                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2138                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2139                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2140                  *   and __process_bio.
2141                  */
2142                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2143         }
2144
2145         ret = __bind_mempools(md, t);
2146         if (ret) {
2147                 old_map = ERR_PTR(ret);
2148                 goto out;
2149         }
2150
2151         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2152         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2153         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2154
2155         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2156         if (old_map)
2157                 dm_sync_table(md);
2158
2159 out:
2160         return old_map;
2161 }
2162
2163 /*
2164  * Returns unbound table for the caller to free.
2165  */
2166 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2167 {
2168         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2169
2170         if (!map)
2171                 return NULL;
2172
2173         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2174         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2175         dm_sync_table(md);
2176
2177         return map;
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Constructor for a new device.
2182  */
2183 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2184 {
2185         int r;
2186         struct mapped_device *md;
2187
2188         md = alloc_dev(minor);
2189         if (!md)
2190                 return -ENXIO;
2191
2192         r = dm_sysfs_init(md);
2193         if (r) {
2194                 free_dev(md);
2195                 return r;
2196         }
2197
2198         *result = md;
2199         return 0;
2200 }
2201
2202 /*
2203  * Functions to manage md->type.
2204  * All are required to hold md->type_lock.
2205  */
2206 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2207 {
2208         mutex_lock(&md->type_lock);
2209 }
2210
2211 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2212 {
2213         mutex_unlock(&md->type_lock);
2214 }
2215
2216 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2217 {
2218         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2219         md->type = type;
2220 }
2221
2222 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2223 {
2224         return md->type;
2225 }
2226
2227 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2228 {
2229         return md->immutable_target_type;
2230 }
2231
2232 /*
2233  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2234  * count on 'md'.
2235  */
2236 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2237 {
2238         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2239         return &md->queue->limits;
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2242
2243 /*
2244  * Setup the DM device's queue based on md's type
2245  */
2246 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2247 {
2248         int r;
2249         struct queue_limits limits;
2250         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2251
2252         switch (type) {
2253         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2254                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2255                 if (r) {
2256                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2257                         return r;
2258                 }
2259                 break;
2260         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2261         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2262         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2263                 dm_init_normal_md_queue(md);
2264                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2265                 break;
2266         case DM_TYPE_NONE:
2267                 WARN_ON_ONCE(true);
2268                 break;
2269         }
2270
2271         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2272         if (r) {
2273                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2274                 return r;
2275         }
2276         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2277         blk_register_queue(md->disk);
2278
2279         return 0;
2280 }
2281
2282 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2283 {
2284         struct mapped_device *md;
2285         unsigned minor = MINOR(dev);
2286
2287         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2288                 return NULL;
2289
2290         spin_lock(&_minor_lock);
2291
2292         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2293         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2294             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2295                 md = NULL;
2296                 goto out;
2297         }
2298         dm_get(md);
2299 out:
2300         spin_unlock(&_minor_lock);
2301
2302         return md;
2303 }
2304 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2305
2306 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2307 {
2308         return md->interface_ptr;
2309 }
2310
2311 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2312 {
2313         md->interface_ptr = ptr;
2314 }
2315
2316 void dm_get(struct mapped_device *md)
2317 {
2318         atomic_inc(&md->holders);
2319         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2320 }
2321
2322 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2323 {
2324         spin_lock(&_minor_lock);
2325         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2326                 spin_unlock(&_minor_lock);
2327                 return -EBUSY;
2328         }
2329         dm_get(md);
2330         spin_unlock(&_minor_lock);
2331         return 0;
2332 }
2333 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2334
2335 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2336 {
2337         return md->name;
2338 }
2339 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2340
2341 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2342 {
2343         struct dm_table *map;
2344         int srcu_idx;
2345
2346         might_sleep();
2347
2348         spin_lock(&_minor_lock);
2349         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2350         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2351         spin_unlock(&_minor_lock);
2352
2353         blk_set_queue_dying(md->queue);
2354
2355         /*
2356          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2357          * do not race with internal suspend.
2358          */
2359         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2360         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2361         if (!dm_suspended_md(md)) {
2362                 dm_table_presuspend_targets(map);
2363                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2364         }
2365         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2366         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2367         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2368
2369         /*
2370          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2371          * for example.  Wait for all references to disappear.
2372          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2373          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2374          */
2375         if (wait)
2376                 while (atomic_read(&md->holders))
2377                         msleep(1);
2378         else if (atomic_read(&md->holders))
2379                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2380                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2381
2382         dm_sysfs_exit(md);
2383         dm_table_destroy(__unbind(md));
2384         free_dev(md);
2385 }
2386
2387 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2388 {
2389         __dm_destroy(md, true);
2390 }
2391
2392 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2393 {
2394         __dm_destroy(md, false);
2395 }
2396
2397 void dm_put(struct mapped_device *md)
2398 {
2399         atomic_dec(&md->holders);
2400 }
2401 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2402
2403 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2404 {
2405         int r = 0;
2406         DEFINE_WAIT(wait);
2407
2408         while (1) {
2409                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2410
2411                 if (!md_in_flight(md))
2412                         break;
2413
2414                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2415                         r = -EINTR;
2416                         break;
2417                 }
2418
2419                 io_schedule();
2420         }
2421         finish_wait(&md->wait, &wait);
2422
2423         return r;
2424 }
2425
2426 /*
2427  * Process the deferred bios
2428  */
2429 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2430 {
2431         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2432                                                 work);
2433         struct bio *c;
2434         int srcu_idx;
2435         struct dm_table *map;
2436
2437         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2438
2439         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2440                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2441                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2442                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2443
2444                 if (!c)
2445                         break;
2446
2447                 if (dm_request_based(md))
2448                         (void) generic_make_request(c);
2449                 else
2450                         (void) dm_process_bio(md, map, c);
2451         }
2452
2453         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2454 }
2455
2456 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2457 {
2458         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2459         smp_mb__after_atomic();
2460         queue_work(md->wq, &md->work);
2461 }
2462
2463 /*
2464  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2465  */
2466 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2467 {
2468         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2469         struct queue_limits limits;
2470         int r;
2471
2472         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2473
2474         /* device must be suspended */
2475         if (!dm_suspended_md(md))
2476                 goto out;
2477
2478         /*
2479          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2480          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2481          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2482          * reappear.
2483          */
2484         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2485                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2486                 if (live_map)
2487                         limits = md->queue->limits;
2488                 dm_put_live_table_fast(md);
2489         }
2490
2491         if (!live_map) {
2492                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2493                 if (r) {
2494                         map = ERR_PTR(r);
2495                         goto out;
2496                 }
2497         }
2498
2499         map = __bind(md, table, &limits);
2500         dm_issue_global_event();
2501
2502 out:
2503         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2504         return map;
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2509  * device.
2510  */
2511 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2512 {
2513         int r;
2514
2515         WARN_ON(md->frozen_sb);
2516
2517         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2518         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2519                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2520                 md->frozen_sb = NULL;
2521                 return r;
2522         }
2523
2524         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2525
2526         return 0;
2527 }
2528
2529 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2530 {
2531         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2532                 return;
2533
2534         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2535         md->frozen_sb = NULL;
2536         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2537 }
2538
2539 /*
2540  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2541  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2542  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2543  *
2544  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2545  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2546  * are being added to md->deferred list.
2547  */
2548 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2549                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2550                         int dmf_suspended_flag)
2551 {
2552         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2553         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2554         int r;
2555
2556         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2557
2558         /*
2559          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2560          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2561          */
2562         if (noflush)
2563                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2564         else
2565                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2566
2567         /*
2568          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2569          * provide the .presuspend_undo hook.
2570          */
2571         dm_table_presuspend_targets(map);
2572
2573         /*
2574          * Flush I/O to the device.
2575          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2576          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2577          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2578          */
2579         if (!noflush && do_lockfs) {
2580                 r = lock_fs(md);
2581                 if (r) {
2582                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2583                         return r;
2584                 }
2585         }
2586
2587         /*
2588          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2589          * to target drivers i.e. no one may be executing
2590          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2591          * dm_wq_work.
2592          *
2593          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2594          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2595          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2596          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2597          * flush_workqueue(md->wq).
2598          */
2599         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2600         if (map)
2601                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2602
2603         /*
2604          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2605          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2606          */
2607         if (dm_request_based(md))
2608                 dm_stop_queue(md->queue);
2609
2610         flush_workqueue(md->wq);
2611
2612         /*
2613          * At this point no more requests are entering target request routines.
2614          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2615          * to finish.
2616          */
2617         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2618         if (!r)
2619                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2620
2621         if (noflush)
2622                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2623         if (map)
2624                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2625
2626         /* were we interrupted ? */
2627         if (r < 0) {
2628                 dm_queue_flush(md);
2629
2630                 if (dm_request_based(md))
2631                         dm_start_queue(md->queue);
2632
2633                 unlock_fs(md);
2634                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2635                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2636         }
2637
2638         return r;
2639 }
2640
2641 /*
2642  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2643  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2644  * the background.  Before the table can be swapped with
2645  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2646  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2647  */
2648 /*
2649  * Suspend mechanism in request-based dm.
2650  *
2651  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2652  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2653  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2654  *
2655  * To abort suspend, start the request_queue.
2656  */
2657 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2658 {
2659         struct dm_table *map = NULL;
2660         int r = 0;
2661
2662 retry:
2663         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2664
2665         if (dm_suspended_md(md)) {
2666                 r = -EINVAL;
2667                 goto out_unlock;
2668         }
2669
2670         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2671                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2672                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2673                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2674                 if (r)
2675                         return r;
2676                 goto retry;
2677         }
2678
2679         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2680
2681         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2682         if (r)
2683                 goto out_unlock;
2684
2685         dm_table_postsuspend_targets(map);
2686
2687 out_unlock:
2688         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2689         return r;
2690 }
2691
2692 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2693 {
2694         if (map) {
2695                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2696                 if (r)
2697                         return r;
2698         }
2699
2700         dm_queue_flush(md);
2701
2702         /*
2703          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2704          * so that mapping of targets can work correctly.
2705          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2706          */
2707         if (dm_request_based(md))
2708                 dm_start_queue(md->queue);
2709
2710         unlock_fs(md);
2711
2712         return 0;
2713 }
2714
2715 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2716 {
2717         int r;
2718         struct dm_table *map = NULL;
2719
2720 retry:
2721         r = -EINVAL;
2722         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2723
2724         if (!dm_suspended_md(md))
2725                 goto out;
2726
2727         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2728                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2729                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2730                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2731                 if (r)
2732                         return r;
2733                 goto retry;
2734         }
2735
2736         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2737         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2738                 goto out;
2739
2740         r = __dm_resume(md, map);
2741         if (r)
2742                 goto out;
2743
2744         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2745 out:
2746         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2747
2748         return r;
2749 }
2750
2751 /*
2752  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2753  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2754  * It may be used only from the kernel.
2755  */
2756
2757 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2758 {
2759         struct dm_table *map = NULL;
2760
2761         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2762
2763         if (md->internal_suspend_count++)
2764                 return; /* nested internal suspend */
2765
2766         if (dm_suspended_md(md)) {
2767                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2768                 return; /* nest suspend */
2769         }
2770
2771         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2772
2773         /*
2774          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2775          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2776          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2777          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2778          */
2779         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2780                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2781
2782         dm_table_postsuspend_targets(map);
2783 }
2784
2785 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2786 {
2787         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2788
2789         if (--md->internal_suspend_count)
2790                 return; /* resume from nested internal suspend */
2791
2792         if (dm_suspended_md(md))
2793                 goto done; /* resume from nested suspend */
2794
2795         /*
2796          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2797          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2798          */
2799         (void) __dm_resume(md, NULL);
2800
2801 done:
2802         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2803         smp_mb__after_atomic();
2804         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2805 }
2806
2807 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2808 {
2809         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2810         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2811         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2812 }
2813 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2814
2815 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2816 {
2817         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2818         __dm_internal_resume(md);
2819         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2820 }
2821 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2822
2823 /*
2824  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2825  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2826  */
2827
2828 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2829 {
2830         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2831         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2832                 return;
2833
2834         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2835         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2836         flush_workqueue(md->wq);
2837         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2838 }
2839 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2840
2841 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2842 {
2843         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2844                 goto done;
2845
2846         dm_queue_flush(md);
2847
2848 done:
2849         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2850 }
2851 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2852
2853 /*-----------------------------------------------------------------
2854  * Event notification.
2855  *---------------------------------------------------------------*/
2856 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2857                        unsigned cookie)
2858 {
2859         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2860         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2861
2862         if (!cookie)
2863                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2864         else {
2865                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2866                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2867                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2868                                           action, envp);
2869         }
2870 }
2871
2872 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2873 {
2874         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2875 }
2876
2877 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2878 {
2879         return atomic_read(&md->event_nr);
2880 }
2881
2882 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2883 {
2884         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2885                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2886 }
2887
2888 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2889 {
2890         unsigned long flags;
2891
2892         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2893         list_add(elist, &md->uevent_list);
2894         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2895 }
2896
2897 /*
2898  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2899  * count on 'md'.
2900  */
2901 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2902 {
2903         return md->disk;
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2906
2907 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2908 {
2909         return &md->kobj_holder.kobj;
2910 }
2911
2912 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2913 {
2914         struct mapped_device *md;
2915
2916         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2917
2918         spin_lock(&_minor_lock);
2919         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2920                 md = NULL;
2921                 goto out;
2922         }
2923         dm_get(md);
2924 out:
2925         spin_unlock(&_minor_lock);
2926
2927         return md;
2928 }
2929
2930 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2931 {
2932         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2933 }
2934
2935 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2936 {
2937         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2938 }
2939
2940 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2941 {
2942         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2943 }
2944
2945 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2946 {
2947         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2948 }
2949 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2950
2951 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2952 {
2953         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2954 }
2955 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2956
2957 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2958                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2959                                             unsigned min_pool_size)
2960 {
2961         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2962         unsigned int pool_size = 0;
2963         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2964         int ret;
2965
2966         if (!pools)
2967                 return NULL;
2968
2969         switch (type) {
2970         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2971         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2972         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2973                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2974                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2975                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2976                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2977                 if (ret)
2978                         goto out;
2979                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2980                         goto out;
2981                 break;
2982         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2983                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2984                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2985                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2986                 break;
2987         default:
2988                 BUG();
2989         }
2990
2991         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2992         if (ret)
2993                 goto out;
2994
2995         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2996                 goto out;
2997
2998         return pools;
2999
3000 out:
3001         dm_free_md_mempools(pools);
3002
3003         return NULL;
3004 }
3005
3006 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3007 {
3008         if (!pools)
3009                 return;
3010
3011         bioset_exit(&pools->bs);
3012         bioset_exit(&pools->io_bs);
3013
3014         kfree(pools);
3015 }
3016
3017 struct dm_pr {
3018         u64     old_key;
3019         u64     new_key;
3020         u32     flags;
3021         bool    fail_early;
3022 };
3023
3024 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3025                       void *data)
3026 {
3027         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3028         struct dm_table *table;
3029         struct dm_target *ti;
3030         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3031
3032         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3033         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3034                 goto out;
3035
3036         /* We only support devices that have a single target */
3037         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3038                 goto out;
3039         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3040
3041         ret = -EINVAL;
3042         if (!ti->type->iterate_devices)
3043                 goto out;
3044
3045         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3046 out:
3047         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3048         return ret;
3049 }
3050
3051 /*
3052  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3053  */
3054 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3055                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3056 {
3057         struct dm_pr *pr = data;
3058         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3059
3060         if (!ops || !ops->pr_register)
3061                 return -EOPNOTSUPP;
3062         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3063 }
3064
3065 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3066                           u32 flags)
3067 {
3068         struct dm_pr pr = {
3069                 .old_key        = old_key,
3070                 .new_key        = new_key,
3071                 .flags          = flags,
3072                 .fail_early     = true,
3073         };
3074         int ret;
3075
3076         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3077         if (ret && new_key) {
3078                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3079                 pr.old_key = new_key;
3080                 pr.new_key = 0;
3081                 pr.flags = 0;
3082                 pr.fail_early = false;
3083                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3084         }
3085
3086         return ret;
3087 }
3088
3089 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3090                          u32 flags)
3091 {
3092         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3093         const struct pr_ops *ops;
3094         int r, srcu_idx;
3095
3096         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3097         if (r < 0)
3098                 goto out;
3099
3100         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3101         if (ops && ops->pr_reserve)
3102                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3103         else
3104                 r = -EOPNOTSUPP;
3105 out:
3106         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3107         return r;
3108 }
3109
3110 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3111 {
3112         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3113         const struct pr_ops *ops;
3114         int r, srcu_idx;
3115
3116         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3117         if (r < 0)
3118                 goto out;
3119
3120         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3121         if (ops && ops->pr_release)
3122                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3123         else
3124                 r = -EOPNOTSUPP;
3125 out:
3126         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3127         return r;
3128 }
3129
3130 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3131                          enum pr_type type, bool abort)
3132 {
3133         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3134         const struct pr_ops *ops;
3135         int r, srcu_idx;
3136
3137         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3138         if (r < 0)
3139                 goto out;
3140
3141         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3142         if (ops && ops->pr_preempt)
3143                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3144         else
3145                 r = -EOPNOTSUPP;
3146 out:
3147         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3148         return r;
3149 }
3150
3151 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3152 {
3153         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3154         const struct pr_ops *ops;
3155         int r, srcu_idx;
3156
3157         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3158         if (r < 0)
3159                 goto out;
3160
3161         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3162         if (ops && ops->pr_clear)
3163                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3164         else
3165                 r = -EOPNOTSUPP;
3166 out:
3167         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3168         return r;
3169 }
3170
3171 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3172         .pr_register    = dm_pr_register,
3173         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3174         .pr_release     = dm_pr_release,
3175         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3176         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3177 };
3178
3179 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3180         .open = dm_blk_open,
3181         .release = dm_blk_close,
3182         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3183         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3184         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3185         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3186         .owner = THIS_MODULE
3187 };
3188
3189 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3190         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3191         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3192         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3193 };
3194
3195 /*
3196  * module hooks
3197  */
3198 module_init(dm_init);
3199 module_exit(dm_exit);
3200
3201 module_param(major, uint, 0);
3202 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3203
3204 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3205 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3206
3207 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3208 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3209
3210 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3211 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3212 MODULE_LICENSE("GPL");