]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/md/dm.c
Merge tag 'for-linus-20181026' of git://git.kernel.dk/linux-block
[linux.git] / drivers / md / dm.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2001, 2002 Sistina Software (UK) Limited.
3  * Copyright (C) 2004-2008 Red Hat, Inc. All rights reserved.
4  *
5  * This file is released under the GPL.
6  */
7
8 #include "dm-core.h"
9 #include "dm-rq.h"
10 #include "dm-uevent.h"
11
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mutex.h>
15 #include <linux/sched/signal.h>
16 #include <linux/blkpg.h>
17 #include <linux/bio.h>
18 #include <linux/mempool.h>
19 #include <linux/dax.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/idr.h>
22 #include <linux/uio.h>
23 #include <linux/hdreg.h>
24 #include <linux/delay.h>
25 #include <linux/wait.h>
26 #include <linux/pr.h>
27 #include <linux/refcount.h>
28
29 #define DM_MSG_PREFIX "core"
30
31 /*
32  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
33  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
34  */
35 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
36 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
37
38 static const char *_name = DM_NAME;
39
40 static unsigned int major = 0;
41 static unsigned int _major = 0;
42
43 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
44
45 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
46
47 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
48
49 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
50
51 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
52
53 atomic_t dm_global_event_nr = ATOMIC_INIT(0);
54 DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(dm_global_eventq);
55
56 void dm_issue_global_event(void)
57 {
58         atomic_inc(&dm_global_event_nr);
59         wake_up(&dm_global_eventq);
60 }
61
62 /*
63  * One of these is allocated (on-stack) per original bio.
64  */
65 struct clone_info {
66         struct dm_table *map;
67         struct bio *bio;
68         struct dm_io *io;
69         sector_t sector;
70         unsigned sector_count;
71 };
72
73 /*
74  * One of these is allocated per clone bio.
75  */
76 #define DM_TIO_MAGIC 7282014
77 struct dm_target_io {
78         unsigned magic;
79         struct dm_io *io;
80         struct dm_target *ti;
81         unsigned target_bio_nr;
82         unsigned *len_ptr;
83         bool inside_dm_io;
84         struct bio clone;
85 };
86
87 /*
88  * One of these is allocated per original bio.
89  * It contains the first clone used for that original.
90  */
91 #define DM_IO_MAGIC 5191977
92 struct dm_io {
93         unsigned magic;
94         struct mapped_device *md;
95         blk_status_t status;
96         atomic_t io_count;
97         struct bio *orig_bio;
98         unsigned long start_time;
99         spinlock_t endio_lock;
100         struct dm_stats_aux stats_aux;
101         /* last member of dm_target_io is 'struct bio' */
102         struct dm_target_io tio;
103 };
104
105 void *dm_per_bio_data(struct bio *bio, size_t data_size)
106 {
107         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
108         if (!tio->inside_dm_io)
109                 return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - data_size;
110         return (char *)bio - offsetof(struct dm_target_io, clone) - offsetof(struct dm_io, tio) - data_size;
111 }
112 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_per_bio_data);
113
114 struct bio *dm_bio_from_per_bio_data(void *data, size_t data_size)
115 {
116         struct dm_io *io = (struct dm_io *)((char *)data + data_size);
117         if (io->magic == DM_IO_MAGIC)
118                 return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_io, tio) + offsetof(struct dm_target_io, clone));
119         BUG_ON(io->magic != DM_TIO_MAGIC);
120         return (struct bio *)((char *)io + offsetof(struct dm_target_io, clone));
121 }
122 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_from_per_bio_data);
123
124 unsigned dm_bio_get_target_bio_nr(const struct bio *bio)
125 {
126         return container_of(bio, struct dm_target_io, clone)->target_bio_nr;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_bio_get_target_bio_nr);
129
130 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
131
132 /*
133  * Bits for the md->flags field.
134  */
135 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
136 #define DMF_SUSPENDED 1
137 #define DMF_FROZEN 2
138 #define DMF_FREEING 3
139 #define DMF_DELETING 4
140 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
141 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
142 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
143
144 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
145 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
146
147 /*
148  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
149  */
150 struct dm_md_mempools {
151         struct bio_set bs;
152         struct bio_set io_bs;
153 };
154
155 struct table_device {
156         struct list_head list;
157         refcount_t count;
158         struct dm_dev dm_dev;
159 };
160
161 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
162 static struct kmem_cache *_rq_cache;
163
164 /*
165  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
166  */
167 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
168 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
169
170 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
171 {
172         int param = READ_ONCE(*module_param);
173         int modified_param = 0;
174         bool modified = true;
175
176         if (param < min)
177                 modified_param = min;
178         else if (param > max)
179                 modified_param = max;
180         else
181                 modified = false;
182
183         if (modified) {
184                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
185                 param = modified_param;
186         }
187
188         return param;
189 }
190
191 unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
192                                unsigned def, unsigned max)
193 {
194         unsigned param = READ_ONCE(*module_param);
195         unsigned modified_param = 0;
196
197         if (!param)
198                 modified_param = def;
199         else if (param > max)
200                 modified_param = max;
201
202         if (modified_param) {
203                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
204                 param = modified_param;
205         }
206
207         return param;
208 }
209
210 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
211 {
212         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
213                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, DM_RESERVED_MAX_IOS);
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
216
217 static unsigned dm_get_numa_node(void)
218 {
219         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
220                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
221 }
222
223 static int __init local_init(void)
224 {
225         int r = -ENOMEM;
226
227         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
228         if (!_rq_tio_cache)
229                 return r;
230
231         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
232                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
233         if (!_rq_cache)
234                 goto out_free_rq_tio_cache;
235
236         r = dm_uevent_init();
237         if (r)
238                 goto out_free_rq_cache;
239
240         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
241         if (!deferred_remove_workqueue) {
242                 r = -ENOMEM;
243                 goto out_uevent_exit;
244         }
245
246         _major = major;
247         r = register_blkdev(_major, _name);
248         if (r < 0)
249                 goto out_free_workqueue;
250
251         if (!_major)
252                 _major = r;
253
254         return 0;
255
256 out_free_workqueue:
257         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
258 out_uevent_exit:
259         dm_uevent_exit();
260 out_free_rq_cache:
261         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
262 out_free_rq_tio_cache:
263         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
264
265         return r;
266 }
267
268 static void local_exit(void)
269 {
270         flush_scheduled_work();
271         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
272
273         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
274         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
275         unregister_blkdev(_major, _name);
276         dm_uevent_exit();
277
278         _major = 0;
279
280         DMINFO("cleaned up");
281 }
282
283 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
284         local_init,
285         dm_target_init,
286         dm_linear_init,
287         dm_stripe_init,
288         dm_io_init,
289         dm_kcopyd_init,
290         dm_interface_init,
291         dm_statistics_init,
292 };
293
294 static void (*_exits[])(void) = {
295         local_exit,
296         dm_target_exit,
297         dm_linear_exit,
298         dm_stripe_exit,
299         dm_io_exit,
300         dm_kcopyd_exit,
301         dm_interface_exit,
302         dm_statistics_exit,
303 };
304
305 static int __init dm_init(void)
306 {
307         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
308
309         int r, i;
310
311         for (i = 0; i < count; i++) {
312                 r = _inits[i]();
313                 if (r)
314                         goto bad;
315         }
316
317         return 0;
318
319       bad:
320         while (i--)
321                 _exits[i]();
322
323         return r;
324 }
325
326 static void __exit dm_exit(void)
327 {
328         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
329
330         while (i--)
331                 _exits[i]();
332
333         /*
334          * Should be empty by this point.
335          */
336         idr_destroy(&_minor_idr);
337 }
338
339 /*
340  * Block device functions
341  */
342 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
343 {
344         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
345 }
346
347 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
348 {
349         struct mapped_device *md;
350
351         spin_lock(&_minor_lock);
352
353         md = bdev->bd_disk->private_data;
354         if (!md)
355                 goto out;
356
357         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
358             dm_deleting_md(md)) {
359                 md = NULL;
360                 goto out;
361         }
362
363         dm_get(md);
364         atomic_inc(&md->open_count);
365 out:
366         spin_unlock(&_minor_lock);
367
368         return md ? 0 : -ENXIO;
369 }
370
371 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
372 {
373         struct mapped_device *md;
374
375         spin_lock(&_minor_lock);
376
377         md = disk->private_data;
378         if (WARN_ON(!md))
379                 goto out;
380
381         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
382             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
383                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
384
385         dm_put(md);
386 out:
387         spin_unlock(&_minor_lock);
388 }
389
390 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
391 {
392         return atomic_read(&md->open_count);
393 }
394
395 /*
396  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
397  */
398 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
399 {
400         int r = 0;
401
402         spin_lock(&_minor_lock);
403
404         if (dm_open_count(md)) {
405                 r = -EBUSY;
406                 if (mark_deferred)
407                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
408         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
409                 r = -EEXIST;
410         else
411                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
412
413         spin_unlock(&_minor_lock);
414
415         return r;
416 }
417
418 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
419 {
420         int r = 0;
421
422         spin_lock(&_minor_lock);
423
424         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
425                 r = -EBUSY;
426         else
427                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
428
429         spin_unlock(&_minor_lock);
430
431         return r;
432 }
433
434 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
435 {
436         dm_deferred_remove();
437 }
438
439 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
440 {
441         return get_capacity(md->disk);
442 }
443
444 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
445 {
446         return md->queue;
447 }
448
449 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
450 {
451         return &md->stats;
452 }
453
454 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
455 {
456         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
457
458         return dm_get_geometry(md, geo);
459 }
460
461 static int dm_blk_report_zones(struct gendisk *disk, sector_t sector,
462                                struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones,
463                                gfp_t gfp_mask)
464 {
465 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
466         struct mapped_device *md = disk->private_data;
467         struct dm_target *tgt;
468         struct dm_table *map;
469         int srcu_idx, ret;
470
471         if (dm_suspended_md(md))
472                 return -EAGAIN;
473
474         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
475         if (!map)
476                 return -EIO;
477
478         tgt = dm_table_find_target(map, sector);
479         if (!dm_target_is_valid(tgt)) {
480                 ret = -EIO;
481                 goto out;
482         }
483
484         /*
485          * If we are executing this, we already know that the block device
486          * is a zoned device and so each target should have support for that
487          * type of drive. A missing report_zones method means that the target
488          * driver has a problem.
489          */
490         if (WARN_ON(!tgt->type->report_zones)) {
491                 ret = -EIO;
492                 goto out;
493         }
494
495         /*
496          * blkdev_report_zones() will loop and call this again to cover all the
497          * zones of the target, eventually moving on to the next target.
498          * So there is no need to loop here trying to fill the entire array
499          * of zones.
500          */
501         ret = tgt->type->report_zones(tgt, sector, zones,
502                                       nr_zones, gfp_mask);
503
504 out:
505         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
506         return ret;
507 #else
508         return -ENOTSUPP;
509 #endif
510 }
511
512 static int dm_prepare_ioctl(struct mapped_device *md, int *srcu_idx,
513                             struct block_device **bdev)
514         __acquires(md->io_barrier)
515 {
516         struct dm_target *tgt;
517         struct dm_table *map;
518         int r;
519
520 retry:
521         r = -ENOTTY;
522         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
523         if (!map || !dm_table_get_size(map))
524                 return r;
525
526         /* We only support devices that have a single target */
527         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
528                 return r;
529
530         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
531         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
532                 return r;
533
534         if (dm_suspended_md(md))
535                 return -EAGAIN;
536
537         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev);
538         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
539                 dm_put_live_table(md, *srcu_idx);
540                 msleep(10);
541                 goto retry;
542         }
543
544         return r;
545 }
546
547 static void dm_unprepare_ioctl(struct mapped_device *md, int srcu_idx)
548         __releases(md->io_barrier)
549 {
550         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
551 }
552
553 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
554                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
555 {
556         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
557         int r, srcu_idx;
558
559         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
560         if (r < 0)
561                 goto out;
562
563         if (r > 0) {
564                 /*
565                  * Target determined this ioctl is being issued against a
566                  * subset of the parent bdev; require extra privileges.
567                  */
568                 if (!capable(CAP_SYS_RAWIO)) {
569                         DMWARN_LIMIT(
570         "%s: sending ioctl %x to DM device without required privilege.",
571                                 current->comm, cmd);
572                         r = -ENOIOCTLCMD;
573                         goto out;
574                 }
575         }
576
577         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
578 out:
579         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
580         return r;
581 }
582
583 static void start_io_acct(struct dm_io *io);
584
585 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
586 {
587         struct dm_io *io;
588         struct dm_target_io *tio;
589         struct bio *clone;
590
591         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, &md->io_bs);
592         if (!clone)
593                 return NULL;
594
595         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
596         tio->inside_dm_io = true;
597         tio->io = NULL;
598
599         io = container_of(tio, struct dm_io, tio);
600         io->magic = DM_IO_MAGIC;
601         io->status = 0;
602         atomic_set(&io->io_count, 1);
603         io->orig_bio = bio;
604         io->md = md;
605         spin_lock_init(&io->endio_lock);
606
607         start_io_acct(io);
608
609         return io;
610 }
611
612 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
613 {
614         bio_put(&io->tio.clone);
615 }
616
617 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
618                                       unsigned target_bio_nr, gfp_t gfp_mask)
619 {
620         struct dm_target_io *tio;
621
622         if (!ci->io->tio.io) {
623                 /* the dm_target_io embedded in ci->io is available */
624                 tio = &ci->io->tio;
625         } else {
626                 struct bio *clone = bio_alloc_bioset(gfp_mask, 0, &ci->io->md->bs);
627                 if (!clone)
628                         return NULL;
629
630                 tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
631                 tio->inside_dm_io = false;
632         }
633
634         tio->magic = DM_TIO_MAGIC;
635         tio->io = ci->io;
636         tio->ti = ti;
637         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
638
639         return tio;
640 }
641
642 static void free_tio(struct dm_target_io *tio)
643 {
644         if (tio->inside_dm_io)
645                 return;
646         bio_put(&tio->clone);
647 }
648
649 int md_in_flight(struct mapped_device *md)
650 {
651         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
652                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
653 }
654
655 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
656 {
657         struct mapped_device *md = io->md;
658         struct bio *bio = io->orig_bio;
659         int rw = bio_data_dir(bio);
660
661         io->start_time = jiffies;
662
663         generic_start_io_acct(md->queue, bio_op(bio), bio_sectors(bio),
664                               &dm_disk(md)->part0);
665
666         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
667                    atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
668
669         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
670                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
671                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
672                                     false, 0, &io->stats_aux);
673 }
674
675 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
676 {
677         struct mapped_device *md = io->md;
678         struct bio *bio = io->orig_bio;
679         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
680         int pending;
681         int rw = bio_data_dir(bio);
682
683         generic_end_io_acct(md->queue, bio_op(bio), &dm_disk(md)->part0,
684                             io->start_time);
685
686         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
687                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio_data_dir(bio),
688                                     bio->bi_iter.bi_sector, bio_sectors(bio),
689                                     true, duration, &io->stats_aux);
690
691         /*
692          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
693          * a flush.
694          */
695         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
696         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
697         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
698
699         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
700         if (!pending)
701                 wake_up(&md->wait);
702 }
703
704 /*
705  * Add the bio to the list of deferred io.
706  */
707 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
708 {
709         unsigned long flags;
710
711         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
712         bio_list_add(&md->deferred, bio);
713         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
714         queue_work(md->wq, &md->work);
715 }
716
717 /*
718  * Everyone (including functions in this file), should use this
719  * function to access the md->map field, and make sure they call
720  * dm_put_live_table() when finished.
721  */
722 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
723 {
724         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
725
726         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
727 }
728
729 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
730 {
731         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
732 }
733
734 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
735 {
736         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
737         synchronize_rcu_expedited();
738 }
739
740 /*
741  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
742  * The caller must not block between these two functions.
743  */
744 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
745 {
746         rcu_read_lock();
747         return rcu_dereference(md->map);
748 }
749
750 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
751 {
752         rcu_read_unlock();
753 }
754
755 static char *_dm_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
756
757 /*
758  * Open a table device so we can use it as a map destination.
759  */
760 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
761                              struct mapped_device *md)
762 {
763         struct block_device *bdev;
764
765         int r;
766
767         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
768
769         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _dm_claim_ptr);
770         if (IS_ERR(bdev))
771                 return PTR_ERR(bdev);
772
773         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
774         if (r) {
775                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
776                 return r;
777         }
778
779         td->dm_dev.bdev = bdev;
780         td->dm_dev.dax_dev = dax_get_by_host(bdev->bd_disk->disk_name);
781         return 0;
782 }
783
784 /*
785  * Close a table device that we've been using.
786  */
787 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
788 {
789         if (!td->dm_dev.bdev)
790                 return;
791
792         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
793         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
794         put_dax(td->dm_dev.dax_dev);
795         td->dm_dev.bdev = NULL;
796         td->dm_dev.dax_dev = NULL;
797 }
798
799 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
800                                               fmode_t mode) {
801         struct table_device *td;
802
803         list_for_each_entry(td, l, list)
804                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
805                         return td;
806
807         return NULL;
808 }
809
810 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
811                         struct dm_dev **result) {
812         int r;
813         struct table_device *td;
814
815         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
816         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
817         if (!td) {
818                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
819                 if (!td) {
820                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
821                         return -ENOMEM;
822                 }
823
824                 td->dm_dev.mode = mode;
825                 td->dm_dev.bdev = NULL;
826
827                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
828                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
829                         kfree(td);
830                         return r;
831                 }
832
833                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
834
835                 refcount_set(&td->count, 1);
836                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
837         } else {
838                 refcount_inc(&td->count);
839         }
840         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
841
842         *result = &td->dm_dev;
843         return 0;
844 }
845 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
846
847 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
848 {
849         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
850
851         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
852         if (refcount_dec_and_test(&td->count)) {
853                 close_table_device(td, md);
854                 list_del(&td->list);
855                 kfree(td);
856         }
857         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
858 }
859 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
860
861 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
862 {
863         struct list_head *tmp, *next;
864
865         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
866                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
867
868                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
869                        td->dm_dev.name, refcount_read(&td->count));
870                 kfree(td);
871         }
872 }
873
874 /*
875  * Get the geometry associated with a dm device
876  */
877 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
878 {
879         *geo = md->geometry;
880
881         return 0;
882 }
883
884 /*
885  * Set the geometry of a device.
886  */
887 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
888 {
889         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
890
891         if (geo->start > sz) {
892                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
893                 return -EINVAL;
894         }
895
896         md->geometry = *geo;
897
898         return 0;
899 }
900
901 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
902 {
903         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
904 }
905
906 /*
907  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
908  * cloned into, completing the original io if necc.
909  */
910 static void dec_pending(struct dm_io *io, blk_status_t error)
911 {
912         unsigned long flags;
913         blk_status_t io_error;
914         struct bio *bio;
915         struct mapped_device *md = io->md;
916
917         /* Push-back supersedes any I/O errors */
918         if (unlikely(error)) {
919                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
920                 if (!(io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE && __noflush_suspending(md)))
921                         io->status = error;
922                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
923         }
924
925         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
926                 if (io->status == BLK_STS_DM_REQUEUE) {
927                         /*
928                          * Target requested pushing back the I/O.
929                          */
930                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
931                         if (__noflush_suspending(md))
932                                 /* NOTE early return due to BLK_STS_DM_REQUEUE below */
933                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->orig_bio);
934                         else
935                                 /* noflush suspend was interrupted. */
936                                 io->status = BLK_STS_IOERR;
937                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
938                 }
939
940                 io_error = io->status;
941                 bio = io->orig_bio;
942                 end_io_acct(io);
943                 free_io(md, io);
944
945                 if (io_error == BLK_STS_DM_REQUEUE)
946                         return;
947
948                 if ((bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
949                         /*
950                          * Preflush done for flush with data, reissue
951                          * without REQ_PREFLUSH.
952                          */
953                         bio->bi_opf &= ~REQ_PREFLUSH;
954                         queue_io(md, bio);
955                 } else {
956                         /* done with normal IO or empty flush */
957                         if (io_error)
958                                 bio->bi_status = io_error;
959                         bio_endio(bio);
960                 }
961         }
962 }
963
964 void disable_write_same(struct mapped_device *md)
965 {
966         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
967
968         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
969         limits->max_write_same_sectors = 0;
970 }
971
972 void disable_write_zeroes(struct mapped_device *md)
973 {
974         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
975
976         /* device doesn't really support WRITE ZEROES, disable it */
977         limits->max_write_zeroes_sectors = 0;
978 }
979
980 static void clone_endio(struct bio *bio)
981 {
982         blk_status_t error = bio->bi_status;
983         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
984         struct dm_io *io = tio->io;
985         struct mapped_device *md = tio->io->md;
986         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
987
988         if (unlikely(error == BLK_STS_TARGET) && md->type != DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
989                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME &&
990                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_same_sectors)
991                         disable_write_same(md);
992                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES &&
993                     !bio->bi_disk->queue->limits.max_write_zeroes_sectors)
994                         disable_write_zeroes(md);
995         }
996
997         if (endio) {
998                 int r = endio(tio->ti, bio, &error);
999                 switch (r) {
1000                 case DM_ENDIO_REQUEUE:
1001                         error = BLK_STS_DM_REQUEUE;
1002                         /*FALLTHRU*/
1003                 case DM_ENDIO_DONE:
1004                         break;
1005                 case DM_ENDIO_INCOMPLETE:
1006                         /* The target will handle the io */
1007                         return;
1008                 default:
1009                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1010                         BUG();
1011                 }
1012         }
1013
1014         free_tio(tio);
1015         dec_pending(io, error);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1020  * target boundary.
1021  */
1022 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1023 {
1024         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1025
1026         return ti->len - target_offset;
1027 }
1028
1029 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1030 {
1031         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1032         sector_t offset, max_len;
1033
1034         /*
1035          * Does the target need to split even further?
1036          */
1037         if (ti->max_io_len) {
1038                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1039                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1040                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1041                 else
1042                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1043                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1044
1045                 if (len > max_len)
1046                         len = max_len;
1047         }
1048
1049         return len;
1050 }
1051
1052 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1053 {
1054         if (len > UINT_MAX) {
1055                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1056                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1057                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1058                 return -EINVAL;
1059         }
1060
1061         /*
1062          * BIO based queue uses its own splitting. When multipage bvecs
1063          * is switched on, size of the incoming bio may be too big to
1064          * be handled in some targets, such as crypt.
1065          *
1066          * When these targets are ready for the big bio, we can remove
1067          * the limit.
1068          */
1069         ti->max_io_len = min_t(uint32_t, len, BIO_MAX_PAGES * PAGE_SIZE);
1070
1071         return 0;
1072 }
1073 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1074
1075 static struct dm_target *dm_dax_get_live_target(struct mapped_device *md,
1076                                                 sector_t sector, int *srcu_idx)
1077         __acquires(md->io_barrier)
1078 {
1079         struct dm_table *map;
1080         struct dm_target *ti;
1081
1082         map = dm_get_live_table(md, srcu_idx);
1083         if (!map)
1084                 return NULL;
1085
1086         ti = dm_table_find_target(map, sector);
1087         if (!dm_target_is_valid(ti))
1088                 return NULL;
1089
1090         return ti;
1091 }
1092
1093 static long dm_dax_direct_access(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1094                                  long nr_pages, void **kaddr, pfn_t *pfn)
1095 {
1096         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1097         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1098         struct dm_target *ti;
1099         long len, ret = -EIO;
1100         int srcu_idx;
1101
1102         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1103
1104         if (!ti)
1105                 goto out;
1106         if (!ti->type->direct_access)
1107                 goto out;
1108         len = max_io_len(sector, ti) / PAGE_SECTORS;
1109         if (len < 1)
1110                 goto out;
1111         nr_pages = min(len, nr_pages);
1112         ret = ti->type->direct_access(ti, pgoff, nr_pages, kaddr, pfn);
1113
1114  out:
1115         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1116
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 static size_t dm_dax_copy_from_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1121                                     void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1122 {
1123         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1124         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1125         struct dm_target *ti;
1126         long ret = 0;
1127         int srcu_idx;
1128
1129         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1130
1131         if (!ti)
1132                 goto out;
1133         if (!ti->type->dax_copy_from_iter) {
1134                 ret = copy_from_iter(addr, bytes, i);
1135                 goto out;
1136         }
1137         ret = ti->type->dax_copy_from_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1138  out:
1139         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1140
1141         return ret;
1142 }
1143
1144 static size_t dm_dax_copy_to_iter(struct dax_device *dax_dev, pgoff_t pgoff,
1145                 void *addr, size_t bytes, struct iov_iter *i)
1146 {
1147         struct mapped_device *md = dax_get_private(dax_dev);
1148         sector_t sector = pgoff * PAGE_SECTORS;
1149         struct dm_target *ti;
1150         long ret = 0;
1151         int srcu_idx;
1152
1153         ti = dm_dax_get_live_target(md, sector, &srcu_idx);
1154
1155         if (!ti)
1156                 goto out;
1157         if (!ti->type->dax_copy_to_iter) {
1158                 ret = copy_to_iter(addr, bytes, i);
1159                 goto out;
1160         }
1161         ret = ti->type->dax_copy_to_iter(ti, pgoff, addr, bytes, i);
1162  out:
1163         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1164
1165         return ret;
1166 }
1167
1168 /*
1169  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1170  * allowed for all bio types except REQ_PREFLUSH and REQ_OP_ZONE_RESET.
1171  *
1172  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1173  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1174  * sent in a next bio.
1175  *
1176  * A diagram that explains the arithmetics:
1177  * +--------------------+---------------+-------+
1178  * |         1          |       2       |   3   |
1179  * +--------------------+---------------+-------+
1180  *
1181  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1182  *                      <------- bi_size ------->
1183  *                      <-- n_sectors -->
1184  *
1185  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1186  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1187  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1188  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1189  *       to make it empty)
1190  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1191  *
1192  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1193  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1194  * copies of the bio.
1195  */
1196 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1197 {
1198         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1199         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1200         BUG_ON(bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH);
1201         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1202         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1203         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1204         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1205 }
1206 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1207
1208 /*
1209  * The zone descriptors obtained with a zone report indicate
1210  * zone positions within the underlying device of the target. The zone
1211  * descriptors must be remapped to match their position within the dm device.
1212  * The caller target should obtain the zones information using
1213  * blkdev_report_zones() to ensure that remapping for partition offset is
1214  * already handled.
1215  */
1216 void dm_remap_zone_report(struct dm_target *ti, sector_t start,
1217                           struct blk_zone *zones, unsigned int *nr_zones)
1218 {
1219 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1220         struct blk_zone *zone;
1221         unsigned int nrz = *nr_zones;
1222         int i;
1223
1224         /*
1225          * Remap the start sector and write pointer position of the zones in
1226          * the array. Since we may have obtained from the target underlying
1227          * device more zones that the target size, also adjust the number
1228          * of zones.
1229          */
1230         for (i = 0; i < nrz; i++) {
1231                 zone = zones + i;
1232                 if (zone->start >= start + ti->len) {
1233                         memset(zone, 0, sizeof(struct blk_zone) * (nrz - i));
1234                         break;
1235                 }
1236
1237                 zone->start = zone->start + ti->begin - start;
1238                 if (zone->type == BLK_ZONE_TYPE_CONVENTIONAL)
1239                         continue;
1240
1241                 if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_FULL)
1242                         zone->wp = zone->start + zone->len;
1243                 else if (zone->cond == BLK_ZONE_COND_EMPTY)
1244                         zone->wp = zone->start;
1245                 else
1246                         zone->wp = zone->wp + ti->begin - start;
1247         }
1248
1249         *nr_zones = i;
1250 #else /* !CONFIG_BLK_DEV_ZONED */
1251         *nr_zones = 0;
1252 #endif
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_remap_zone_report);
1255
1256 static blk_qc_t __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1257 {
1258         int r;
1259         sector_t sector;
1260         struct bio *clone = &tio->clone;
1261         struct dm_io *io = tio->io;
1262         struct mapped_device *md = io->md;
1263         struct dm_target *ti = tio->ti;
1264         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1265
1266         clone->bi_end_io = clone_endio;
1267
1268         /*
1269          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1270          * anything, the target has assumed ownership of
1271          * this io.
1272          */
1273         atomic_inc(&io->io_count);
1274         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1275
1276         r = ti->type->map(ti, clone);
1277         switch (r) {
1278         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
1279                 break;
1280         case DM_MAPIO_REMAPPED:
1281                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1282                 trace_block_bio_remap(clone->bi_disk->queue, clone,
1283                                       bio_dev(io->orig_bio), sector);
1284                 if (md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED)
1285                         ret = direct_make_request(clone);
1286                 else
1287                         ret = generic_make_request(clone);
1288                 break;
1289         case DM_MAPIO_KILL:
1290                 free_tio(tio);
1291                 dec_pending(io, BLK_STS_IOERR);
1292                 break;
1293         case DM_MAPIO_REQUEUE:
1294                 free_tio(tio);
1295                 dec_pending(io, BLK_STS_DM_REQUEUE);
1296                 break;
1297         default:
1298                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1299                 BUG();
1300         }
1301
1302         return ret;
1303 }
1304
1305 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1306 {
1307         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1308         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1309 }
1310
1311 /*
1312  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1313  */
1314 static int clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1315                      sector_t sector, unsigned len)
1316 {
1317         struct bio *clone = &tio->clone;
1318
1319         __bio_clone_fast(clone, bio);
1320
1321         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL)) {
1322                 int r;
1323
1324                 if (unlikely(!dm_target_has_integrity(tio->ti->type) &&
1325                              !dm_target_passes_integrity(tio->ti->type))) {
1326                         DMWARN("%s: the target %s doesn't support integrity data.",
1327                                 dm_device_name(tio->io->md),
1328                                 tio->ti->type->name);
1329                         return -EIO;
1330                 }
1331
1332                 r = bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1333                 if (r < 0)
1334                         return r;
1335         }
1336
1337         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1338         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1339
1340         if (unlikely(bio_integrity(bio) != NULL))
1341                 bio_integrity_trim(clone);
1342
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 static void alloc_multiple_bios(struct bio_list *blist, struct clone_info *ci,
1347                                 struct dm_target *ti, unsigned num_bios)
1348 {
1349         struct dm_target_io *tio;
1350         int try;
1351
1352         if (!num_bios)
1353                 return;
1354
1355         if (num_bios == 1) {
1356                 tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1357                 bio_list_add(blist, &tio->clone);
1358                 return;
1359         }
1360
1361         for (try = 0; try < 2; try++) {
1362                 int bio_nr;
1363                 struct bio *bio;
1364
1365                 if (try)
1366                         mutex_lock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1367                 for (bio_nr = 0; bio_nr < num_bios; bio_nr++) {
1368                         tio = alloc_tio(ci, ti, bio_nr, try ? GFP_NOIO : GFP_NOWAIT);
1369                         if (!tio)
1370                                 break;
1371
1372                         bio_list_add(blist, &tio->clone);
1373                 }
1374                 if (try)
1375                         mutex_unlock(&ci->io->md->table_devices_lock);
1376                 if (bio_nr == num_bios)
1377                         return;
1378
1379                 while ((bio = bio_list_pop(blist))) {
1380                         tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1381                         free_tio(tio);
1382                 }
1383         }
1384 }
1385
1386 static blk_qc_t __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1387                                            struct dm_target_io *tio, unsigned *len)
1388 {
1389         struct bio *clone = &tio->clone;
1390
1391         tio->len_ptr = len;
1392
1393         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1394         if (len)
1395                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1396
1397         return __map_bio(tio);
1398 }
1399
1400 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1401                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1402 {
1403         struct bio_list blist = BIO_EMPTY_LIST;
1404         struct bio *bio;
1405         struct dm_target_io *tio;
1406
1407         alloc_multiple_bios(&blist, ci, ti, num_bios);
1408
1409         while ((bio = bio_list_pop(&blist))) {
1410                 tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1411                 (void) __clone_and_map_simple_bio(ci, tio, len);
1412         }
1413 }
1414
1415 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1416 {
1417         unsigned target_nr = 0;
1418         struct dm_target *ti;
1419
1420         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1421         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1422                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1423
1424         return 0;
1425 }
1426
1427 static int __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1428                                     sector_t sector, unsigned *len)
1429 {
1430         struct bio *bio = ci->bio;
1431         struct dm_target_io *tio;
1432         int r;
1433
1434         tio = alloc_tio(ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1435         tio->len_ptr = len;
1436         r = clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1437         if (r < 0) {
1438                 free_tio(tio);
1439                 return r;
1440         }
1441         (void) __map_bio(tio);
1442
1443         return 0;
1444 }
1445
1446 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1447
1448 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1449 {
1450         return ti->num_discard_bios;
1451 }
1452
1453 static unsigned get_num_secure_erase_bios(struct dm_target *ti)
1454 {
1455         return ti->num_secure_erase_bios;
1456 }
1457
1458 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1459 {
1460         return ti->num_write_same_bios;
1461 }
1462
1463 static unsigned get_num_write_zeroes_bios(struct dm_target *ti)
1464 {
1465         return ti->num_write_zeroes_bios;
1466 }
1467
1468 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1469
1470 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1471 {
1472         return ti->split_discard_bios;
1473 }
1474
1475 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1476                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1477                                        is_split_required_fn is_split_required)
1478 {
1479         unsigned len;
1480         unsigned num_bios;
1481
1482         /*
1483          * Even though the device advertised support for this type of
1484          * request, that does not mean every target supports it, and
1485          * reconfiguration might also have changed that since the
1486          * check was performed.
1487          */
1488         num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1489         if (!num_bios)
1490                 return -EOPNOTSUPP;
1491
1492         if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1493                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1494         else
1495                 len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1496
1497         __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1498
1499         ci->sector += len;
1500         ci->sector_count -= len;
1501
1502         return 0;
1503 }
1504
1505 static int __send_discard(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1506 {
1507         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_discard_bios,
1508                                            is_split_required_for_discard);
1509 }
1510
1511 static int __send_secure_erase(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1512 {
1513         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_secure_erase_bios, NULL);
1514 }
1515
1516 static int __send_write_same(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1517 {
1518         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_same_bios, NULL);
1519 }
1520
1521 static int __send_write_zeroes(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti)
1522 {
1523         return __send_changing_extent_only(ci, ti, get_num_write_zeroes_bios, NULL);
1524 }
1525
1526 static bool __process_abnormal_io(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1527                                   int *result)
1528 {
1529         struct bio *bio = ci->bio;
1530
1531         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
1532                 *result = __send_discard(ci, ti);
1533         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_SECURE_ERASE)
1534                 *result = __send_secure_erase(ci, ti);
1535         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME)
1536                 *result = __send_write_same(ci, ti);
1537         else if (bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_ZEROES)
1538                 *result = __send_write_zeroes(ci, ti);
1539         else
1540                 return false;
1541
1542         return true;
1543 }
1544
1545 /*
1546  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1547  */
1548 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1549 {
1550         struct dm_target *ti;
1551         unsigned len;
1552         int r;
1553
1554         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1555         if (!dm_target_is_valid(ti))
1556                 return -EIO;
1557
1558         if (unlikely(__process_abnormal_io(ci, ti, &r)))
1559                 return r;
1560
1561         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1562
1563         r = __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1564         if (r < 0)
1565                 return r;
1566
1567         ci->sector += len;
1568         ci->sector_count -= len;
1569
1570         return 0;
1571 }
1572
1573 static void init_clone_info(struct clone_info *ci, struct mapped_device *md,
1574                             struct dm_table *map, struct bio *bio)
1575 {
1576         ci->map = map;
1577         ci->io = alloc_io(md, bio);
1578         ci->sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1579 }
1580
1581 /*
1582  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1583  */
1584 static blk_qc_t __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1585                                         struct dm_table *map, struct bio *bio)
1586 {
1587         struct clone_info ci;
1588         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1589         int error = 0;
1590
1591         if (unlikely(!map)) {
1592                 bio_io_error(bio);
1593                 return ret;
1594         }
1595
1596         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1597
1598         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1599                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1600                 ci.sector_count = 0;
1601                 error = __send_empty_flush(&ci);
1602                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1603         } else if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_RESET) {
1604                 ci.bio = bio;
1605                 ci.sector_count = 0;
1606                 error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1607         } else {
1608                 ci.bio = bio;
1609                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1610                 while (ci.sector_count && !error) {
1611                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1612                         if (current->bio_list && ci.sector_count && !error) {
1613                                 /*
1614                                  * Remainder must be passed to generic_make_request()
1615                                  * so that it gets handled *after* bios already submitted
1616                                  * have been completely processed.
1617                                  * We take a clone of the original to store in
1618                                  * ci.io->orig_bio to be used by end_io_acct() and
1619                                  * for dec_pending to use for completion handling.
1620                                  */
1621                                 struct bio *b = bio_split(bio, bio_sectors(bio) - ci.sector_count,
1622                                                           GFP_NOIO, &md->queue->bio_split);
1623                                 ci.io->orig_bio = b;
1624                                 bio_chain(b, bio);
1625                                 ret = generic_make_request(bio);
1626                                 break;
1627                         }
1628                 }
1629         }
1630
1631         /* drop the extra reference count */
1632         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1633         return ret;
1634 }
1635
1636 /*
1637  * Optimized variant of __split_and_process_bio that leverages the
1638  * fact that targets that use it do _not_ have a need to split bios.
1639  */
1640 static blk_qc_t __process_bio(struct mapped_device *md,
1641                               struct dm_table *map, struct bio *bio)
1642 {
1643         struct clone_info ci;
1644         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1645         int error = 0;
1646
1647         if (unlikely(!map)) {
1648                 bio_io_error(bio);
1649                 return ret;
1650         }
1651
1652         init_clone_info(&ci, md, map, bio);
1653
1654         if (bio->bi_opf & REQ_PREFLUSH) {
1655                 ci.bio = &ci.io->md->flush_bio;
1656                 ci.sector_count = 0;
1657                 error = __send_empty_flush(&ci);
1658                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1659         } else {
1660                 struct dm_target *ti = md->immutable_target;
1661                 struct dm_target_io *tio;
1662
1663                 /*
1664                  * Defend against IO still getting in during teardown
1665                  * - as was seen for a time with nvme-fcloop
1666                  */
1667                 if (unlikely(WARN_ON_ONCE(!ti || !dm_target_is_valid(ti)))) {
1668                         error = -EIO;
1669                         goto out;
1670                 }
1671
1672                 ci.bio = bio;
1673                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1674                 if (unlikely(__process_abnormal_io(&ci, ti, &error)))
1675                         goto out;
1676
1677                 tio = alloc_tio(&ci, ti, 0, GFP_NOIO);
1678                 ret = __clone_and_map_simple_bio(&ci, tio, NULL);
1679         }
1680 out:
1681         /* drop the extra reference count */
1682         dec_pending(ci.io, errno_to_blk_status(error));
1683         return ret;
1684 }
1685
1686 typedef blk_qc_t (process_bio_fn)(struct mapped_device *, struct dm_table *, struct bio *);
1687
1688 static blk_qc_t __dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio,
1689                                   process_bio_fn process_bio)
1690 {
1691         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1692         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1693         int srcu_idx;
1694         struct dm_table *map;
1695
1696         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1697
1698         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1699         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1700                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1701
1702                 if (!(bio->bi_opf & REQ_RAHEAD))
1703                         queue_io(md, bio);
1704                 else
1705                         bio_io_error(bio);
1706                 return ret;
1707         }
1708
1709         ret = process_bio(md, map, bio);
1710
1711         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1712         return ret;
1713 }
1714
1715 /*
1716  * The request function that remaps the bio to one target and
1717  * splits off any remainder.
1718  */
1719 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1720 {
1721         return __dm_make_request(q, bio, __split_and_process_bio);
1722 }
1723
1724 static blk_qc_t dm_make_request_nvme(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1725 {
1726         return __dm_make_request(q, bio, __process_bio);
1727 }
1728
1729 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
1730 {
1731         int r = bdi_bits;
1732         struct mapped_device *md = congested_data;
1733         struct dm_table *map;
1734
1735         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
1736                 if (dm_request_based(md)) {
1737                         /*
1738                          * With request-based DM we only need to check the
1739                          * top-level queue for congestion.
1740                          */
1741                         r = md->queue->backing_dev_info->wb.state & bdi_bits;
1742                 } else {
1743                         map = dm_get_live_table_fast(md);
1744                         if (map)
1745                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
1746                         dm_put_live_table_fast(md);
1747                 }
1748         }
1749
1750         return r;
1751 }
1752
1753 /*-----------------------------------------------------------------
1754  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
1755  *---------------------------------------------------------------*/
1756 static void free_minor(int minor)
1757 {
1758         spin_lock(&_minor_lock);
1759         idr_remove(&_minor_idr, minor);
1760         spin_unlock(&_minor_lock);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * See if the device with a specific minor # is free.
1765  */
1766 static int specific_minor(int minor)
1767 {
1768         int r;
1769
1770         if (minor >= (1 << MINORBITS))
1771                 return -EINVAL;
1772
1773         idr_preload(GFP_KERNEL);
1774         spin_lock(&_minor_lock);
1775
1776         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
1777
1778         spin_unlock(&_minor_lock);
1779         idr_preload_end();
1780         if (r < 0)
1781                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
1782         return 0;
1783 }
1784
1785 static int next_free_minor(int *minor)
1786 {
1787         int r;
1788
1789         idr_preload(GFP_KERNEL);
1790         spin_lock(&_minor_lock);
1791
1792         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
1793
1794         spin_unlock(&_minor_lock);
1795         idr_preload_end();
1796         if (r < 0)
1797                 return r;
1798         *minor = r;
1799         return 0;
1800 }
1801
1802 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
1803 static const struct dax_operations dm_dax_ops;
1804
1805 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
1806
1807 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
1808 {
1809         md->use_blk_mq = false;
1810
1811         /*
1812          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
1813          */
1814         md->queue->backing_dev_info->congested_fn = dm_any_congested;
1815 }
1816
1817 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
1818 {
1819         if (md->wq)
1820                 destroy_workqueue(md->wq);
1821         if (md->kworker_task)
1822                 kthread_stop(md->kworker_task);
1823         bioset_exit(&md->bs);
1824         bioset_exit(&md->io_bs);
1825
1826         if (md->dax_dev) {
1827                 kill_dax(md->dax_dev);
1828                 put_dax(md->dax_dev);
1829                 md->dax_dev = NULL;
1830         }
1831
1832         if (md->disk) {
1833                 spin_lock(&_minor_lock);
1834                 md->disk->private_data = NULL;
1835                 spin_unlock(&_minor_lock);
1836                 del_gendisk(md->disk);
1837                 put_disk(md->disk);
1838         }
1839
1840         if (md->queue)
1841                 blk_cleanup_queue(md->queue);
1842
1843         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
1844
1845         if (md->bdev) {
1846                 bdput(md->bdev);
1847                 md->bdev = NULL;
1848         }
1849
1850         mutex_destroy(&md->suspend_lock);
1851         mutex_destroy(&md->type_lock);
1852         mutex_destroy(&md->table_devices_lock);
1853
1854         dm_mq_cleanup_mapped_device(md);
1855 }
1856
1857 /*
1858  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
1859  */
1860 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
1861 {
1862         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
1863         struct dax_device *dax_dev = NULL;
1864         struct mapped_device *md;
1865         void *old_md;
1866
1867         md = kvzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
1868         if (!md) {
1869                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
1870                 return NULL;
1871         }
1872
1873         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
1874                 goto bad_module_get;
1875
1876         /* get a minor number for the dev */
1877         if (minor == DM_ANY_MINOR)
1878                 r = next_free_minor(&minor);
1879         else
1880                 r = specific_minor(minor);
1881         if (r < 0)
1882                 goto bad_minor;
1883
1884         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
1885         if (r < 0)
1886                 goto bad_io_barrier;
1887
1888         md->numa_node_id = numa_node_id;
1889         md->use_blk_mq = dm_use_blk_mq_default();
1890         md->init_tio_pdu = false;
1891         md->type = DM_TYPE_NONE;
1892         mutex_init(&md->suspend_lock);
1893         mutex_init(&md->type_lock);
1894         mutex_init(&md->table_devices_lock);
1895         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
1896         atomic_set(&md->holders, 1);
1897         atomic_set(&md->open_count, 0);
1898         atomic_set(&md->event_nr, 0);
1899         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
1900         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
1901         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
1902         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
1903
1904         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id, NULL);
1905         if (!md->queue)
1906                 goto bad;
1907         md->queue->queuedata = md;
1908         md->queue->backing_dev_info->congested_data = md;
1909
1910         md->disk = alloc_disk_node(1, md->numa_node_id);
1911         if (!md->disk)
1912                 goto bad;
1913
1914         atomic_set(&md->pending[0], 0);
1915         atomic_set(&md->pending[1], 0);
1916         init_waitqueue_head(&md->wait);
1917         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
1918         init_waitqueue_head(&md->eventq);
1919         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
1920         md->kworker_task = NULL;
1921
1922         md->disk->major = _major;
1923         md->disk->first_minor = minor;
1924         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
1925         md->disk->queue = md->queue;
1926         md->disk->private_data = md;
1927         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
1928
1929         if (IS_ENABLED(CONFIG_DAX_DRIVER)) {
1930                 dax_dev = alloc_dax(md, md->disk->disk_name, &dm_dax_ops);
1931                 if (!dax_dev)
1932                         goto bad;
1933         }
1934         md->dax_dev = dax_dev;
1935
1936         add_disk_no_queue_reg(md->disk);
1937         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
1938
1939         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
1940         if (!md->wq)
1941                 goto bad;
1942
1943         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
1944         if (!md->bdev)
1945                 goto bad;
1946
1947         bio_init(&md->flush_bio, NULL, 0);
1948         bio_set_dev(&md->flush_bio, md->bdev);
1949         md->flush_bio.bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_PREFLUSH | REQ_SYNC;
1950
1951         dm_stats_init(&md->stats);
1952
1953         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
1954         spin_lock(&_minor_lock);
1955         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
1956         spin_unlock(&_minor_lock);
1957
1958         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
1959
1960         return md;
1961
1962 bad:
1963         cleanup_mapped_device(md);
1964 bad_io_barrier:
1965         free_minor(minor);
1966 bad_minor:
1967         module_put(THIS_MODULE);
1968 bad_module_get:
1969         kvfree(md);
1970         return NULL;
1971 }
1972
1973 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
1974
1975 static void free_dev(struct mapped_device *md)
1976 {
1977         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
1978
1979         unlock_fs(md);
1980
1981         cleanup_mapped_device(md);
1982
1983         free_table_devices(&md->table_devices);
1984         dm_stats_cleanup(&md->stats);
1985         free_minor(minor);
1986
1987         module_put(THIS_MODULE);
1988         kvfree(md);
1989 }
1990
1991 static int __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
1992 {
1993         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
1994         int ret = 0;
1995
1996         if (dm_table_bio_based(t)) {
1997                 /*
1998                  * The md may already have mempools that need changing.
1999                  * If so, reload bioset because front_pad may have changed
2000                  * because a different table was loaded.
2001                  */
2002                 bioset_exit(&md->bs);
2003                 bioset_exit(&md->io_bs);
2004
2005         } else if (bioset_initialized(&md->bs)) {
2006                 /*
2007                  * There's no need to reload with request-based dm
2008                  * because the size of front_pad doesn't change.
2009                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2010                  * prep-ed requests in the queue may refer
2011                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2012                  * through the queue to unprep.
2013                  */
2014                 goto out;
2015         }
2016
2017         BUG_ON(!p ||
2018                bioset_initialized(&md->bs) ||
2019                bioset_initialized(&md->io_bs));
2020
2021         ret = bioset_init_from_src(&md->bs, &p->bs);
2022         if (ret)
2023                 goto out;
2024         ret = bioset_init_from_src(&md->io_bs, &p->io_bs);
2025         if (ret)
2026                 bioset_exit(&md->bs);
2027 out:
2028         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2029         dm_table_free_md_mempools(t);
2030         return ret;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Bind a table to the device.
2035  */
2036 static void event_callback(void *context)
2037 {
2038         unsigned long flags;
2039         LIST_HEAD(uevents);
2040         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2041
2042         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2043         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2044         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2045
2046         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2047
2048         atomic_inc(&md->event_nr);
2049         wake_up(&md->eventq);
2050         dm_issue_global_event();
2051 }
2052
2053 /*
2054  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2055  */
2056 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2057 {
2058         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2059
2060         set_capacity(md->disk, size);
2061
2062         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2063 }
2064
2065 /*
2066  * Returns old map, which caller must destroy.
2067  */
2068 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2069                                struct queue_limits *limits)
2070 {
2071         struct dm_table *old_map;
2072         struct request_queue *q = md->queue;
2073         bool request_based = dm_table_request_based(t);
2074         sector_t size;
2075         int ret;
2076
2077         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2078
2079         size = dm_table_get_size(t);
2080
2081         /*
2082          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2083          */
2084         if (size != dm_get_size(md))
2085                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2086
2087         __set_size(md, size);
2088
2089         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2090
2091         /*
2092          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2093          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2094          * I/O mapping before resume.
2095          * This must be done before setting the queue restrictions,
2096          * because request-based dm may be run just after the setting.
2097          */
2098         if (request_based)
2099                 dm_stop_queue(q);
2100
2101         if (request_based || md->type == DM_TYPE_NVME_BIO_BASED) {
2102                 /*
2103                  * Leverage the fact that request-based DM targets and
2104                  * NVMe bio based targets are immutable singletons
2105                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq;
2106                  *   and __process_bio.
2107                  */
2108                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2109         }
2110
2111         ret = __bind_mempools(md, t);
2112         if (ret) {
2113                 old_map = ERR_PTR(ret);
2114                 goto out;
2115         }
2116
2117         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2118         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2119         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2120
2121         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2122         if (old_map)
2123                 dm_sync_table(md);
2124
2125 out:
2126         return old_map;
2127 }
2128
2129 /*
2130  * Returns unbound table for the caller to free.
2131  */
2132 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2133 {
2134         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2135
2136         if (!map)
2137                 return NULL;
2138
2139         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2140         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2141         dm_sync_table(md);
2142
2143         return map;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Constructor for a new device.
2148  */
2149 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2150 {
2151         int r;
2152         struct mapped_device *md;
2153
2154         md = alloc_dev(minor);
2155         if (!md)
2156                 return -ENXIO;
2157
2158         r = dm_sysfs_init(md);
2159         if (r) {
2160                 free_dev(md);
2161                 return r;
2162         }
2163
2164         *result = md;
2165         return 0;
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Functions to manage md->type.
2170  * All are required to hold md->type_lock.
2171  */
2172 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2173 {
2174         mutex_lock(&md->type_lock);
2175 }
2176
2177 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2178 {
2179         mutex_unlock(&md->type_lock);
2180 }
2181
2182 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type)
2183 {
2184         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2185         md->type = type;
2186 }
2187
2188 enum dm_queue_mode dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2189 {
2190         return md->type;
2191 }
2192
2193 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2194 {
2195         return md->immutable_target_type;
2196 }
2197
2198 /*
2199  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2200  * count on 'md'.
2201  */
2202 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2203 {
2204         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2205         return &md->queue->limits;
2206 }
2207 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2208
2209 /*
2210  * Setup the DM device's queue based on md's type
2211  */
2212 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2213 {
2214         int r;
2215         struct queue_limits limits;
2216         enum dm_queue_mode type = dm_get_md_type(md);
2217
2218         switch (type) {
2219         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2220                 dm_init_normal_md_queue(md);
2221                 r = dm_old_init_request_queue(md, t);
2222                 if (r) {
2223                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2224                         return r;
2225                 }
2226                 break;
2227         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2228                 r = dm_mq_init_request_queue(md, t);
2229                 if (r) {
2230                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2231                         return r;
2232                 }
2233                 break;
2234         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2235         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2236                 dm_init_normal_md_queue(md);
2237                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2238                 break;
2239         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2240                 dm_init_normal_md_queue(md);
2241                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request_nvme);
2242                 break;
2243         case DM_TYPE_NONE:
2244                 WARN_ON_ONCE(true);
2245                 break;
2246         }
2247
2248         r = dm_calculate_queue_limits(t, &limits);
2249         if (r) {
2250                 DMERR("Cannot calculate initial queue limits");
2251                 return r;
2252         }
2253         dm_table_set_restrictions(t, md->queue, &limits);
2254         blk_register_queue(md->disk);
2255
2256         return 0;
2257 }
2258
2259 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2260 {
2261         struct mapped_device *md;
2262         unsigned minor = MINOR(dev);
2263
2264         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2265                 return NULL;
2266
2267         spin_lock(&_minor_lock);
2268
2269         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2270         if (!md || md == MINOR_ALLOCED || (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2271             test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2272                 md = NULL;
2273                 goto out;
2274         }
2275         dm_get(md);
2276 out:
2277         spin_unlock(&_minor_lock);
2278
2279         return md;
2280 }
2281 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2282
2283 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2284 {
2285         return md->interface_ptr;
2286 }
2287
2288 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2289 {
2290         md->interface_ptr = ptr;
2291 }
2292
2293 void dm_get(struct mapped_device *md)
2294 {
2295         atomic_inc(&md->holders);
2296         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2297 }
2298
2299 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2300 {
2301         spin_lock(&_minor_lock);
2302         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2303                 spin_unlock(&_minor_lock);
2304                 return -EBUSY;
2305         }
2306         dm_get(md);
2307         spin_unlock(&_minor_lock);
2308         return 0;
2309 }
2310 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2311
2312 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2313 {
2314         return md->name;
2315 }
2316 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2317
2318 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2319 {
2320         struct dm_table *map;
2321         int srcu_idx;
2322
2323         might_sleep();
2324
2325         spin_lock(&_minor_lock);
2326         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2327         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2328         spin_unlock(&_minor_lock);
2329
2330         blk_set_queue_dying(md->queue);
2331
2332         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2333                 kthread_flush_worker(&md->kworker);
2334
2335         /*
2336          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2337          * do not race with internal suspend.
2338          */
2339         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2340         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2341         if (!dm_suspended_md(md)) {
2342                 dm_table_presuspend_targets(map);
2343                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2344         }
2345         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2346         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2347         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2348
2349         /*
2350          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2351          * for example.  Wait for all references to disappear.
2352          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2353          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2354          */
2355         if (wait)
2356                 while (atomic_read(&md->holders))
2357                         msleep(1);
2358         else if (atomic_read(&md->holders))
2359                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2360                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2361
2362         dm_sysfs_exit(md);
2363         dm_table_destroy(__unbind(md));
2364         free_dev(md);
2365 }
2366
2367 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2368 {
2369         __dm_destroy(md, true);
2370 }
2371
2372 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2373 {
2374         __dm_destroy(md, false);
2375 }
2376
2377 void dm_put(struct mapped_device *md)
2378 {
2379         atomic_dec(&md->holders);
2380 }
2381 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2382
2383 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, long task_state)
2384 {
2385         int r = 0;
2386         DEFINE_WAIT(wait);
2387
2388         while (1) {
2389                 prepare_to_wait(&md->wait, &wait, task_state);
2390
2391                 if (!md_in_flight(md))
2392                         break;
2393
2394                 if (signal_pending_state(task_state, current)) {
2395                         r = -EINTR;
2396                         break;
2397                 }
2398
2399                 io_schedule();
2400         }
2401         finish_wait(&md->wait, &wait);
2402
2403         return r;
2404 }
2405
2406 /*
2407  * Process the deferred bios
2408  */
2409 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
2410 {
2411         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
2412                                                 work);
2413         struct bio *c;
2414         int srcu_idx;
2415         struct dm_table *map;
2416
2417         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2418
2419         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2420                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
2421                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
2422                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
2423
2424                 if (!c)
2425                         break;
2426
2427                 if (dm_request_based(md))
2428                         generic_make_request(c);
2429                 else
2430                         __split_and_process_bio(md, map, c);
2431         }
2432
2433         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2434 }
2435
2436 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
2437 {
2438         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2439         smp_mb__after_atomic();
2440         queue_work(md->wq, &md->work);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
2445  */
2446 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
2447 {
2448         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
2449         struct queue_limits limits;
2450         int r;
2451
2452         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2453
2454         /* device must be suspended */
2455         if (!dm_suspended_md(md))
2456                 goto out;
2457
2458         /*
2459          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
2460          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
2461          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
2462          * reappear.
2463          */
2464         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
2465                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
2466                 if (live_map)
2467                         limits = md->queue->limits;
2468                 dm_put_live_table_fast(md);
2469         }
2470
2471         if (!live_map) {
2472                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
2473                 if (r) {
2474                         map = ERR_PTR(r);
2475                         goto out;
2476                 }
2477         }
2478
2479         map = __bind(md, table, &limits);
2480         dm_issue_global_event();
2481
2482 out:
2483         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2484         return map;
2485 }
2486
2487 /*
2488  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
2489  * device.
2490  */
2491 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
2492 {
2493         int r;
2494
2495         WARN_ON(md->frozen_sb);
2496
2497         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
2498         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
2499                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
2500                 md->frozen_sb = NULL;
2501                 return r;
2502         }
2503
2504         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2505
2506         return 0;
2507 }
2508
2509 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
2510 {
2511         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
2512                 return;
2513
2514         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
2515         md->frozen_sb = NULL;
2516         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
2517 }
2518
2519 /*
2520  * @suspend_flags: DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG and/or DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG
2521  * @task_state: e.g. TASK_INTERRUPTIBLE or TASK_UNINTERRUPTIBLE
2522  * @dmf_suspended_flag: DMF_SUSPENDED or DMF_SUSPENDED_INTERNALLY
2523  *
2524  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
2525  * now. There is no request-processing activity. All new requests
2526  * are being added to md->deferred list.
2527  */
2528 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
2529                         unsigned suspend_flags, long task_state,
2530                         int dmf_suspended_flag)
2531 {
2532         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
2533         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
2534         int r;
2535
2536         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2537
2538         /*
2539          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
2540          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
2541          */
2542         if (noflush)
2543                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2544         else
2545                 pr_debug("%s: suspending with flush\n", dm_device_name(md));
2546
2547         /*
2548          * This gets reverted if there's an error later and the targets
2549          * provide the .presuspend_undo hook.
2550          */
2551         dm_table_presuspend_targets(map);
2552
2553         /*
2554          * Flush I/O to the device.
2555          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
2556          * noflush takes precedence over do_lockfs.
2557          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
2558          */
2559         if (!noflush && do_lockfs) {
2560                 r = lock_fs(md);
2561                 if (r) {
2562                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2563                         return r;
2564                 }
2565         }
2566
2567         /*
2568          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
2569          * to target drivers i.e. no one may be executing
2570          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
2571          * dm_wq_work.
2572          *
2573          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
2574          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
2575          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
2576          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
2577          * flush_workqueue(md->wq).
2578          */
2579         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2580         if (map)
2581                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2582
2583         /*
2584          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
2585          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
2586          */
2587         if (dm_request_based(md)) {
2588                 dm_stop_queue(md->queue);
2589                 if (md->kworker_task)
2590                         kthread_flush_worker(&md->kworker);
2591         }
2592
2593         flush_workqueue(md->wq);
2594
2595         /*
2596          * At this point no more requests are entering target request routines.
2597          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
2598          * to finish.
2599          */
2600         r = dm_wait_for_completion(md, task_state);
2601         if (!r)
2602                 set_bit(dmf_suspended_flag, &md->flags);
2603
2604         if (noflush)
2605                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
2606         if (map)
2607                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2608
2609         /* were we interrupted ? */
2610         if (r < 0) {
2611                 dm_queue_flush(md);
2612
2613                 if (dm_request_based(md))
2614                         dm_start_queue(md->queue);
2615
2616                 unlock_fs(md);
2617                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
2618                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
2619         }
2620
2621         return r;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
2626  * filesystem.  For example we might want to move some data in
2627  * the background.  Before the table can be swapped with
2628  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
2629  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
2630  */
2631 /*
2632  * Suspend mechanism in request-based dm.
2633  *
2634  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
2635  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
2636  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
2637  *
2638  * To abort suspend, start the request_queue.
2639  */
2640 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2641 {
2642         struct dm_table *map = NULL;
2643         int r = 0;
2644
2645 retry:
2646         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2647
2648         if (dm_suspended_md(md)) {
2649                 r = -EINVAL;
2650                 goto out_unlock;
2651         }
2652
2653         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2654                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2655                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2656                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2657                 if (r)
2658                         return r;
2659                 goto retry;
2660         }
2661
2662         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2663
2664         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE, DMF_SUSPENDED);
2665         if (r)
2666                 goto out_unlock;
2667
2668         dm_table_postsuspend_targets(map);
2669
2670 out_unlock:
2671         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2672         return r;
2673 }
2674
2675 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
2676 {
2677         if (map) {
2678                 int r = dm_table_resume_targets(map);
2679                 if (r)
2680                         return r;
2681         }
2682
2683         dm_queue_flush(md);
2684
2685         /*
2686          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
2687          * so that mapping of targets can work correctly.
2688          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
2689          */
2690         if (dm_request_based(md))
2691                 dm_start_queue(md->queue);
2692
2693         unlock_fs(md);
2694
2695         return 0;
2696 }
2697
2698 int dm_resume(struct mapped_device *md)
2699 {
2700         int r;
2701         struct dm_table *map = NULL;
2702
2703 retry:
2704         r = -EINVAL;
2705         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2706
2707         if (!dm_suspended_md(md))
2708                 goto out;
2709
2710         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
2711                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
2712                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2713                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
2714                 if (r)
2715                         return r;
2716                 goto retry;
2717         }
2718
2719         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2720         if (!map || !dm_table_get_size(map))
2721                 goto out;
2722
2723         r = __dm_resume(md, map);
2724         if (r)
2725                 goto out;
2726
2727         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2728 out:
2729         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2730
2731         return r;
2732 }
2733
2734 /*
2735  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
2736  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
2737  * It may be used only from the kernel.
2738  */
2739
2740 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
2741 {
2742         struct dm_table *map = NULL;
2743
2744         lockdep_assert_held(&md->suspend_lock);
2745
2746         if (md->internal_suspend_count++)
2747                 return; /* nested internal suspend */
2748
2749         if (dm_suspended_md(md)) {
2750                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2751                 return; /* nest suspend */
2752         }
2753
2754         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2755
2756         /*
2757          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
2758          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
2759          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
2760          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
2761          */
2762         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE,
2763                             DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2764
2765         dm_table_postsuspend_targets(map);
2766 }
2767
2768 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2769 {
2770         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
2771
2772         if (--md->internal_suspend_count)
2773                 return; /* resume from nested internal suspend */
2774
2775         if (dm_suspended_md(md))
2776                 goto done; /* resume from nested suspend */
2777
2778         /*
2779          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
2780          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
2781          */
2782         (void) __dm_resume(md, NULL);
2783
2784 done:
2785         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2786         smp_mb__after_atomic();
2787         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
2788 }
2789
2790 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
2791 {
2792         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2793         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
2794         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2795 }
2796 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
2797
2798 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
2799 {
2800         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2801         __dm_internal_resume(md);
2802         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2803 }
2804 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
2805
2806 /*
2807  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
2808  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
2809  */
2810
2811 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
2812 {
2813         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2814         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2815                 return;
2816
2817         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
2818         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
2819         flush_workqueue(md->wq);
2820         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
2821 }
2822 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
2823
2824 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
2825 {
2826         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
2827                 goto done;
2828
2829         dm_queue_flush(md);
2830
2831 done:
2832         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2833 }
2834 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
2835
2836 /*-----------------------------------------------------------------
2837  * Event notification.
2838  *---------------------------------------------------------------*/
2839 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
2840                        unsigned cookie)
2841 {
2842         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
2843         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
2844
2845         if (!cookie)
2846                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
2847         else {
2848                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
2849                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
2850                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
2851                                           action, envp);
2852         }
2853 }
2854
2855 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
2856 {
2857         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
2858 }
2859
2860 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
2861 {
2862         return atomic_read(&md->event_nr);
2863 }
2864
2865 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
2866 {
2867         return wait_event_interruptible(md->eventq,
2868                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
2869 }
2870
2871 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
2872 {
2873         unsigned long flags;
2874
2875         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2876         list_add(elist, &md->uevent_list);
2877         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2878 }
2879
2880 /*
2881  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
2882  * count on 'md'.
2883  */
2884 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
2885 {
2886         return md->disk;
2887 }
2888 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
2889
2890 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
2891 {
2892         return &md->kobj_holder.kobj;
2893 }
2894
2895 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
2896 {
2897         struct mapped_device *md;
2898
2899         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
2900
2901         spin_lock(&_minor_lock);
2902         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) || dm_deleting_md(md)) {
2903                 md = NULL;
2904                 goto out;
2905         }
2906         dm_get(md);
2907 out:
2908         spin_unlock(&_minor_lock);
2909
2910         return md;
2911 }
2912
2913 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
2914 {
2915         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
2916 }
2917
2918 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
2919 {
2920         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
2921 }
2922
2923 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
2924 {
2925         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
2926 }
2927
2928 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
2929 {
2930         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
2931 }
2932 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
2933
2934 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
2935 {
2936         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
2937 }
2938 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
2939
2940 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, enum dm_queue_mode type,
2941                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size,
2942                                             unsigned min_pool_size)
2943 {
2944         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2945         unsigned int pool_size = 0;
2946         unsigned int front_pad, io_front_pad;
2947         int ret;
2948
2949         if (!pools)
2950                 return NULL;
2951
2952         switch (type) {
2953         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2954         case DM_TYPE_DAX_BIO_BASED:
2955         case DM_TYPE_NVME_BIO_BASED:
2956                 pool_size = max(dm_get_reserved_bio_based_ios(), min_pool_size);
2957                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
2958                 io_front_pad = roundup(front_pad,  __alignof__(struct dm_io)) + offsetof(struct dm_io, tio);
2959                 ret = bioset_init(&pools->io_bs, pool_size, io_front_pad, 0);
2960                 if (ret)
2961                         goto out;
2962                 if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->io_bs, pool_size))
2963                         goto out;
2964                 break;
2965         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2966         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2967                 pool_size = max(dm_get_reserved_rq_based_ios(), min_pool_size);
2968                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
2969                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
2970                 break;
2971         default:
2972                 BUG();
2973         }
2974
2975         ret = bioset_init(&pools->bs, pool_size, front_pad, 0);
2976         if (ret)
2977                 goto out;
2978
2979         if (integrity && bioset_integrity_create(&pools->bs, pool_size))
2980                 goto out;
2981
2982         return pools;
2983
2984 out:
2985         dm_free_md_mempools(pools);
2986
2987         return NULL;
2988 }
2989
2990 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
2991 {
2992         if (!pools)
2993                 return;
2994
2995         bioset_exit(&pools->bs);
2996         bioset_exit(&pools->io_bs);
2997
2998         kfree(pools);
2999 }
3000
3001 struct dm_pr {
3002         u64     old_key;
3003         u64     new_key;
3004         u32     flags;
3005         bool    fail_early;
3006 };
3007
3008 static int dm_call_pr(struct block_device *bdev, iterate_devices_callout_fn fn,
3009                       void *data)
3010 {
3011         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3012         struct dm_table *table;
3013         struct dm_target *ti;
3014         int ret = -ENOTTY, srcu_idx;
3015
3016         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3017         if (!table || !dm_table_get_size(table))
3018                 goto out;
3019
3020         /* We only support devices that have a single target */
3021         if (dm_table_get_num_targets(table) != 1)
3022                 goto out;
3023         ti = dm_table_get_target(table, 0);
3024
3025         ret = -EINVAL;
3026         if (!ti->type->iterate_devices)
3027                 goto out;
3028
3029         ret = ti->type->iterate_devices(ti, fn, data);
3030 out:
3031         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3032         return ret;
3033 }
3034
3035 /*
3036  * For register / unregister we need to manually call out to every path.
3037  */
3038 static int __dm_pr_register(struct dm_target *ti, struct dm_dev *dev,
3039                             sector_t start, sector_t len, void *data)
3040 {
3041         struct dm_pr *pr = data;
3042         const struct pr_ops *ops = dev->bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3043
3044         if (!ops || !ops->pr_register)
3045                 return -EOPNOTSUPP;
3046         return ops->pr_register(dev->bdev, pr->old_key, pr->new_key, pr->flags);
3047 }
3048
3049 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3050                           u32 flags)
3051 {
3052         struct dm_pr pr = {
3053                 .old_key        = old_key,
3054                 .new_key        = new_key,
3055                 .flags          = flags,
3056                 .fail_early     = true,
3057         };
3058         int ret;
3059
3060         ret = dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3061         if (ret && new_key) {
3062                 /* unregister all paths if we failed to register any path */
3063                 pr.old_key = new_key;
3064                 pr.new_key = 0;
3065                 pr.flags = 0;
3066                 pr.fail_early = false;
3067                 dm_call_pr(bdev, __dm_pr_register, &pr);
3068         }
3069
3070         return ret;
3071 }
3072
3073 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3074                          u32 flags)
3075 {
3076         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3077         const struct pr_ops *ops;
3078         int r, srcu_idx;
3079
3080         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3081         if (r < 0)
3082                 goto out;
3083
3084         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3085         if (ops && ops->pr_reserve)
3086                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3087         else
3088                 r = -EOPNOTSUPP;
3089 out:
3090         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3091         return r;
3092 }
3093
3094 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3095 {
3096         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3097         const struct pr_ops *ops;
3098         int r, srcu_idx;
3099
3100         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3101         if (r < 0)
3102                 goto out;
3103
3104         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3105         if (ops && ops->pr_release)
3106                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3107         else
3108                 r = -EOPNOTSUPP;
3109 out:
3110         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3111         return r;
3112 }
3113
3114 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3115                          enum pr_type type, bool abort)
3116 {
3117         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3118         const struct pr_ops *ops;
3119         int r, srcu_idx;
3120
3121         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3122         if (r < 0)
3123                 goto out;
3124
3125         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3126         if (ops && ops->pr_preempt)
3127                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3128         else
3129                 r = -EOPNOTSUPP;
3130 out:
3131         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3132         return r;
3133 }
3134
3135 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3136 {
3137         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3138         const struct pr_ops *ops;
3139         int r, srcu_idx;
3140
3141         r = dm_prepare_ioctl(md, &srcu_idx, &bdev);
3142         if (r < 0)
3143                 goto out;
3144
3145         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3146         if (ops && ops->pr_clear)
3147                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3148         else
3149                 r = -EOPNOTSUPP;
3150 out:
3151         dm_unprepare_ioctl(md, srcu_idx);
3152         return r;
3153 }
3154
3155 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3156         .pr_register    = dm_pr_register,
3157         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3158         .pr_release     = dm_pr_release,
3159         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3160         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3161 };
3162
3163 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3164         .open = dm_blk_open,
3165         .release = dm_blk_close,
3166         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3167         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3168         .report_zones = dm_blk_report_zones,
3169         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3170         .owner = THIS_MODULE
3171 };
3172
3173 static const struct dax_operations dm_dax_ops = {
3174         .direct_access = dm_dax_direct_access,
3175         .copy_from_iter = dm_dax_copy_from_iter,
3176         .copy_to_iter = dm_dax_copy_to_iter,
3177 };
3178
3179 /*
3180  * module hooks
3181  */
3182 module_init(dm_init);
3183 module_exit(dm_exit);
3184
3185 module_param(major, uint, 0);
3186 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3187
3188 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3189 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3190
3191 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3192 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3193
3194 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3195 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3196 MODULE_LICENSE("GPL");