]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - drivers/md/dm.c
9c9272bdc3647862eab45cb497213c8fc2145b4c
[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.h"
9 #include "dm-uevent.h"
10
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/mutex.h>
14 #include <linux/moduleparam.h>
15 #include <linux/blkpg.h>
16 #include <linux/bio.h>
17 #include <linux/mempool.h>
18 #include <linux/slab.h>
19 #include <linux/idr.h>
20 #include <linux/hdreg.h>
21 #include <linux/delay.h>
22 #include <linux/wait.h>
23 #include <linux/kthread.h>
24 #include <linux/ktime.h>
25 #include <linux/elevator.h> /* for rq_end_sector() */
26 #include <linux/blk-mq.h>
27 #include <linux/pr.h>
28
29 #include <trace/events/block.h>
30
31 #define DM_MSG_PREFIX "core"
32
33 #ifdef CONFIG_PRINTK
34 /*
35  * ratelimit state to be used in DMXXX_LIMIT().
36  */
37 DEFINE_RATELIMIT_STATE(dm_ratelimit_state,
38                        DEFAULT_RATELIMIT_INTERVAL,
39                        DEFAULT_RATELIMIT_BURST);
40 EXPORT_SYMBOL(dm_ratelimit_state);
41 #endif
42
43 /*
44  * Cookies are numeric values sent with CHANGE and REMOVE
45  * uevents while resuming, removing or renaming the device.
46  */
47 #define DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME "DM_COOKIE"
48 #define DM_COOKIE_LENGTH 24
49
50 static const char *_name = DM_NAME;
51
52 static unsigned int major = 0;
53 static unsigned int _major = 0;
54
55 static DEFINE_IDR(_minor_idr);
56
57 static DEFINE_SPINLOCK(_minor_lock);
58
59 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w);
60
61 static DECLARE_WORK(deferred_remove_work, do_deferred_remove);
62
63 static struct workqueue_struct *deferred_remove_workqueue;
64
65 /*
66  * For bio-based dm.
67  * One of these is allocated per bio.
68  */
69 struct dm_io {
70         struct mapped_device *md;
71         int error;
72         atomic_t io_count;
73         struct bio *bio;
74         unsigned long start_time;
75         spinlock_t endio_lock;
76         struct dm_stats_aux stats_aux;
77 };
78
79 /*
80  * For request-based dm.
81  * One of these is allocated per request.
82  */
83 struct dm_rq_target_io {
84         struct mapped_device *md;
85         struct dm_target *ti;
86         struct request *orig, *clone;
87         struct kthread_work work;
88         int error;
89         union map_info info;
90         struct dm_stats_aux stats_aux;
91         unsigned long duration_jiffies;
92         unsigned n_sectors;
93 };
94
95 /*
96  * For request-based dm - the bio clones we allocate are embedded in these
97  * structs.
98  *
99  * We allocate these with bio_alloc_bioset, using the front_pad parameter when
100  * the bioset is created - this means the bio has to come at the end of the
101  * struct.
102  */
103 struct dm_rq_clone_bio_info {
104         struct bio *orig;
105         struct dm_rq_target_io *tio;
106         struct bio clone;
107 };
108
109 #define MINOR_ALLOCED ((void *)-1)
110
111 /*
112  * Bits for the md->flags field.
113  */
114 #define DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND 0
115 #define DMF_SUSPENDED 1
116 #define DMF_FROZEN 2
117 #define DMF_FREEING 3
118 #define DMF_DELETING 4
119 #define DMF_NOFLUSH_SUSPENDING 5
120 #define DMF_DEFERRED_REMOVE 6
121 #define DMF_SUSPENDED_INTERNALLY 7
122
123 /*
124  * Work processed by per-device workqueue.
125  */
126 struct mapped_device {
127         struct srcu_struct io_barrier;
128         struct mutex suspend_lock;
129
130         /*
131          * The current mapping (struct dm_table *).
132          * Use dm_get_live_table{_fast} or take suspend_lock for
133          * dereference.
134          */
135         void __rcu *map;
136
137         struct list_head table_devices;
138         struct mutex table_devices_lock;
139
140         unsigned long flags;
141
142         struct request_queue *queue;
143         int numa_node_id;
144
145         unsigned type;
146         /* Protect queue and type against concurrent access. */
147         struct mutex type_lock;
148
149         atomic_t holders;
150         atomic_t open_count;
151
152         struct dm_target *immutable_target;
153         struct target_type *immutable_target_type;
154
155         struct gendisk *disk;
156         char name[16];
157
158         void *interface_ptr;
159
160         /*
161          * A list of ios that arrived while we were suspended.
162          */
163         atomic_t pending[2];
164         wait_queue_head_t wait;
165         struct work_struct work;
166         spinlock_t deferred_lock;
167         struct bio_list deferred;
168
169         /*
170          * Event handling.
171          */
172         wait_queue_head_t eventq;
173         atomic_t event_nr;
174         atomic_t uevent_seq;
175         struct list_head uevent_list;
176         spinlock_t uevent_lock; /* Protect access to uevent_list */
177
178         /* the number of internal suspends */
179         unsigned internal_suspend_count;
180
181         /*
182          * Processing queue (flush)
183          */
184         struct workqueue_struct *wq;
185
186         /*
187          * io objects are allocated from here.
188          */
189         mempool_t *io_pool;
190         mempool_t *rq_pool;
191
192         struct bio_set *bs;
193
194         /*
195          * freeze/thaw support require holding onto a super block
196          */
197         struct super_block *frozen_sb;
198
199         /* forced geometry settings */
200         struct hd_geometry geometry;
201
202         struct block_device *bdev;
203
204         /* kobject and completion */
205         struct dm_kobject_holder kobj_holder;
206
207         /* zero-length flush that will be cloned and submitted to targets */
208         struct bio flush_bio;
209
210         struct dm_stats stats;
211
212         struct kthread_worker kworker;
213         struct task_struct *kworker_task;
214
215         /* for request-based merge heuristic in dm_request_fn() */
216         unsigned seq_rq_merge_deadline_usecs;
217         int last_rq_rw;
218         sector_t last_rq_pos;
219         ktime_t last_rq_start_time;
220
221         /* for blk-mq request-based DM support */
222         struct blk_mq_tag_set *tag_set;
223         bool use_blk_mq:1;
224         bool init_tio_pdu:1;
225 };
226
227 #ifdef CONFIG_DM_MQ_DEFAULT
228 static bool use_blk_mq = true;
229 #else
230 static bool use_blk_mq = false;
231 #endif
232
233 #define DM_MQ_NR_HW_QUEUES 1
234 #define DM_MQ_QUEUE_DEPTH 2048
235 #define DM_NUMA_NODE NUMA_NO_NODE
236
237 static unsigned dm_mq_nr_hw_queues = DM_MQ_NR_HW_QUEUES;
238 static unsigned dm_mq_queue_depth = DM_MQ_QUEUE_DEPTH;
239 static int dm_numa_node = DM_NUMA_NODE;
240
241 bool dm_use_blk_mq(struct mapped_device *md)
242 {
243         return md->use_blk_mq;
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_use_blk_mq);
246
247 /*
248  * For mempools pre-allocation at the table loading time.
249  */
250 struct dm_md_mempools {
251         mempool_t *io_pool;
252         mempool_t *rq_pool;
253         struct bio_set *bs;
254 };
255
256 struct table_device {
257         struct list_head list;
258         atomic_t count;
259         struct dm_dev dm_dev;
260 };
261
262 #define RESERVED_BIO_BASED_IOS          16
263 #define RESERVED_REQUEST_BASED_IOS      256
264 #define RESERVED_MAX_IOS                1024
265 static struct kmem_cache *_io_cache;
266 static struct kmem_cache *_rq_tio_cache;
267 static struct kmem_cache *_rq_cache;
268
269 /*
270  * Bio-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
271  */
272 static unsigned reserved_bio_based_ios = RESERVED_BIO_BASED_IOS;
273
274 /*
275  * Request-based DM's mempools' reserved IOs set by the user.
276  */
277 static unsigned reserved_rq_based_ios = RESERVED_REQUEST_BASED_IOS;
278
279 static int __dm_get_module_param_int(int *module_param, int min, int max)
280 {
281         int param = ACCESS_ONCE(*module_param);
282         int modified_param = 0;
283         bool modified = true;
284
285         if (param < min)
286                 modified_param = min;
287         else if (param > max)
288                 modified_param = max;
289         else
290                 modified = false;
291
292         if (modified) {
293                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
294                 param = modified_param;
295         }
296
297         return param;
298 }
299
300 static unsigned __dm_get_module_param(unsigned *module_param,
301                                       unsigned def, unsigned max)
302 {
303         unsigned param = ACCESS_ONCE(*module_param);
304         unsigned modified_param = 0;
305
306         if (!param)
307                 modified_param = def;
308         else if (param > max)
309                 modified_param = max;
310
311         if (modified_param) {
312                 (void)cmpxchg(module_param, param, modified_param);
313                 param = modified_param;
314         }
315
316         return param;
317 }
318
319 unsigned dm_get_reserved_bio_based_ios(void)
320 {
321         return __dm_get_module_param(&reserved_bio_based_ios,
322                                      RESERVED_BIO_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
323 }
324 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_bio_based_ios);
325
326 unsigned dm_get_reserved_rq_based_ios(void)
327 {
328         return __dm_get_module_param(&reserved_rq_based_ios,
329                                      RESERVED_REQUEST_BASED_IOS, RESERVED_MAX_IOS);
330 }
331 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_reserved_rq_based_ios);
332
333 static unsigned dm_get_blk_mq_nr_hw_queues(void)
334 {
335         return __dm_get_module_param(&dm_mq_nr_hw_queues, 1, 32);
336 }
337
338 static unsigned dm_get_blk_mq_queue_depth(void)
339 {
340         return __dm_get_module_param(&dm_mq_queue_depth,
341                                      DM_MQ_QUEUE_DEPTH, BLK_MQ_MAX_DEPTH);
342 }
343
344 static unsigned dm_get_numa_node(void)
345 {
346         return __dm_get_module_param_int(&dm_numa_node,
347                                          DM_NUMA_NODE, num_online_nodes() - 1);
348 }
349
350 static int __init local_init(void)
351 {
352         int r = -ENOMEM;
353
354         /* allocate a slab for the dm_ios */
355         _io_cache = KMEM_CACHE(dm_io, 0);
356         if (!_io_cache)
357                 return r;
358
359         _rq_tio_cache = KMEM_CACHE(dm_rq_target_io, 0);
360         if (!_rq_tio_cache)
361                 goto out_free_io_cache;
362
363         _rq_cache = kmem_cache_create("dm_old_clone_request", sizeof(struct request),
364                                       __alignof__(struct request), 0, NULL);
365         if (!_rq_cache)
366                 goto out_free_rq_tio_cache;
367
368         r = dm_uevent_init();
369         if (r)
370                 goto out_free_rq_cache;
371
372         deferred_remove_workqueue = alloc_workqueue("kdmremove", WQ_UNBOUND, 1);
373         if (!deferred_remove_workqueue) {
374                 r = -ENOMEM;
375                 goto out_uevent_exit;
376         }
377
378         _major = major;
379         r = register_blkdev(_major, _name);
380         if (r < 0)
381                 goto out_free_workqueue;
382
383         if (!_major)
384                 _major = r;
385
386         return 0;
387
388 out_free_workqueue:
389         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
390 out_uevent_exit:
391         dm_uevent_exit();
392 out_free_rq_cache:
393         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
394 out_free_rq_tio_cache:
395         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
396 out_free_io_cache:
397         kmem_cache_destroy(_io_cache);
398
399         return r;
400 }
401
402 static void local_exit(void)
403 {
404         flush_scheduled_work();
405         destroy_workqueue(deferred_remove_workqueue);
406
407         kmem_cache_destroy(_rq_cache);
408         kmem_cache_destroy(_rq_tio_cache);
409         kmem_cache_destroy(_io_cache);
410         unregister_blkdev(_major, _name);
411         dm_uevent_exit();
412
413         _major = 0;
414
415         DMINFO("cleaned up");
416 }
417
418 static int (*_inits[])(void) __initdata = {
419         local_init,
420         dm_target_init,
421         dm_linear_init,
422         dm_stripe_init,
423         dm_io_init,
424         dm_kcopyd_init,
425         dm_interface_init,
426         dm_statistics_init,
427 };
428
429 static void (*_exits[])(void) = {
430         local_exit,
431         dm_target_exit,
432         dm_linear_exit,
433         dm_stripe_exit,
434         dm_io_exit,
435         dm_kcopyd_exit,
436         dm_interface_exit,
437         dm_statistics_exit,
438 };
439
440 static int __init dm_init(void)
441 {
442         const int count = ARRAY_SIZE(_inits);
443
444         int r, i;
445
446         for (i = 0; i < count; i++) {
447                 r = _inits[i]();
448                 if (r)
449                         goto bad;
450         }
451
452         return 0;
453
454       bad:
455         while (i--)
456                 _exits[i]();
457
458         return r;
459 }
460
461 static void __exit dm_exit(void)
462 {
463         int i = ARRAY_SIZE(_exits);
464
465         while (i--)
466                 _exits[i]();
467
468         /*
469          * Should be empty by this point.
470          */
471         idr_destroy(&_minor_idr);
472 }
473
474 /*
475  * Block device functions
476  */
477 int dm_deleting_md(struct mapped_device *md)
478 {
479         return test_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
480 }
481
482 static int dm_blk_open(struct block_device *bdev, fmode_t mode)
483 {
484         struct mapped_device *md;
485
486         spin_lock(&_minor_lock);
487
488         md = bdev->bd_disk->private_data;
489         if (!md)
490                 goto out;
491
492         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
493             dm_deleting_md(md)) {
494                 md = NULL;
495                 goto out;
496         }
497
498         dm_get(md);
499         atomic_inc(&md->open_count);
500 out:
501         spin_unlock(&_minor_lock);
502
503         return md ? 0 : -ENXIO;
504 }
505
506 static void dm_blk_close(struct gendisk *disk, fmode_t mode)
507 {
508         struct mapped_device *md;
509
510         spin_lock(&_minor_lock);
511
512         md = disk->private_data;
513         if (WARN_ON(!md))
514                 goto out;
515
516         if (atomic_dec_and_test(&md->open_count) &&
517             (test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags)))
518                 queue_work(deferred_remove_workqueue, &deferred_remove_work);
519
520         dm_put(md);
521 out:
522         spin_unlock(&_minor_lock);
523 }
524
525 int dm_open_count(struct mapped_device *md)
526 {
527         return atomic_read(&md->open_count);
528 }
529
530 /*
531  * Guarantees nothing is using the device before it's deleted.
532  */
533 int dm_lock_for_deletion(struct mapped_device *md, bool mark_deferred, bool only_deferred)
534 {
535         int r = 0;
536
537         spin_lock(&_minor_lock);
538
539         if (dm_open_count(md)) {
540                 r = -EBUSY;
541                 if (mark_deferred)
542                         set_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
543         } else if (only_deferred && !test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags))
544                 r = -EEXIST;
545         else
546                 set_bit(DMF_DELETING, &md->flags);
547
548         spin_unlock(&_minor_lock);
549
550         return r;
551 }
552
553 int dm_cancel_deferred_remove(struct mapped_device *md)
554 {
555         int r = 0;
556
557         spin_lock(&_minor_lock);
558
559         if (test_bit(DMF_DELETING, &md->flags))
560                 r = -EBUSY;
561         else
562                 clear_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
563
564         spin_unlock(&_minor_lock);
565
566         return r;
567 }
568
569 static void do_deferred_remove(struct work_struct *w)
570 {
571         dm_deferred_remove();
572 }
573
574 sector_t dm_get_size(struct mapped_device *md)
575 {
576         return get_capacity(md->disk);
577 }
578
579 struct request_queue *dm_get_md_queue(struct mapped_device *md)
580 {
581         return md->queue;
582 }
583
584 struct dm_stats *dm_get_stats(struct mapped_device *md)
585 {
586         return &md->stats;
587 }
588
589 static int dm_blk_getgeo(struct block_device *bdev, struct hd_geometry *geo)
590 {
591         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
592
593         return dm_get_geometry(md, geo);
594 }
595
596 static int dm_grab_bdev_for_ioctl(struct mapped_device *md,
597                                   struct block_device **bdev,
598                                   fmode_t *mode)
599 {
600         struct dm_target *tgt;
601         struct dm_table *map;
602         int srcu_idx, r;
603
604 retry:
605         r = -ENOTTY;
606         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
607         if (!map || !dm_table_get_size(map))
608                 goto out;
609
610         /* We only support devices that have a single target */
611         if (dm_table_get_num_targets(map) != 1)
612                 goto out;
613
614         tgt = dm_table_get_target(map, 0);
615         if (!tgt->type->prepare_ioctl)
616                 goto out;
617
618         if (dm_suspended_md(md)) {
619                 r = -EAGAIN;
620                 goto out;
621         }
622
623         r = tgt->type->prepare_ioctl(tgt, bdev, mode);
624         if (r < 0)
625                 goto out;
626
627         bdgrab(*bdev);
628         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
629         return r;
630
631 out:
632         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
633         if (r == -ENOTCONN && !fatal_signal_pending(current)) {
634                 msleep(10);
635                 goto retry;
636         }
637         return r;
638 }
639
640 static int dm_blk_ioctl(struct block_device *bdev, fmode_t mode,
641                         unsigned int cmd, unsigned long arg)
642 {
643         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
644         int r;
645
646         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
647         if (r < 0)
648                 return r;
649
650         if (r > 0) {
651                 /*
652                  * Target determined this ioctl is being issued against
653                  * a logical partition of the parent bdev; so extra
654                  * validation is needed.
655                  */
656                 r = scsi_verify_blk_ioctl(NULL, cmd);
657                 if (r)
658                         goto out;
659         }
660
661         r =  __blkdev_driver_ioctl(bdev, mode, cmd, arg);
662 out:
663         bdput(bdev);
664         return r;
665 }
666
667 static struct dm_io *alloc_io(struct mapped_device *md)
668 {
669         return mempool_alloc(md->io_pool, GFP_NOIO);
670 }
671
672 static void free_io(struct mapped_device *md, struct dm_io *io)
673 {
674         mempool_free(io, md->io_pool);
675 }
676
677 static void free_tio(struct mapped_device *md, struct dm_target_io *tio)
678 {
679         bio_put(&tio->clone);
680 }
681
682 static struct dm_rq_target_io *alloc_old_rq_tio(struct mapped_device *md,
683                                                 gfp_t gfp_mask)
684 {
685         return mempool_alloc(md->io_pool, gfp_mask);
686 }
687
688 static void free_old_rq_tio(struct dm_rq_target_io *tio)
689 {
690         mempool_free(tio, tio->md->io_pool);
691 }
692
693 static struct request *alloc_old_clone_request(struct mapped_device *md,
694                                                gfp_t gfp_mask)
695 {
696         return mempool_alloc(md->rq_pool, gfp_mask);
697 }
698
699 static void free_old_clone_request(struct mapped_device *md, struct request *rq)
700 {
701         mempool_free(rq, md->rq_pool);
702 }
703
704 static int md_in_flight(struct mapped_device *md)
705 {
706         return atomic_read(&md->pending[READ]) +
707                atomic_read(&md->pending[WRITE]);
708 }
709
710 static void start_io_acct(struct dm_io *io)
711 {
712         struct mapped_device *md = io->md;
713         struct bio *bio = io->bio;
714         int cpu;
715         int rw = bio_data_dir(bio);
716
717         io->start_time = jiffies;
718
719         cpu = part_stat_lock();
720         part_round_stats(cpu, &dm_disk(md)->part0);
721         part_stat_unlock();
722         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw],
723                 atomic_inc_return(&md->pending[rw]));
724
725         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
726                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
727                                     bio_sectors(bio), false, 0, &io->stats_aux);
728 }
729
730 static void end_io_acct(struct dm_io *io)
731 {
732         struct mapped_device *md = io->md;
733         struct bio *bio = io->bio;
734         unsigned long duration = jiffies - io->start_time;
735         int pending;
736         int rw = bio_data_dir(bio);
737
738         generic_end_io_acct(rw, &dm_disk(md)->part0, io->start_time);
739
740         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats)))
741                 dm_stats_account_io(&md->stats, bio->bi_rw, bio->bi_iter.bi_sector,
742                                     bio_sectors(bio), true, duration, &io->stats_aux);
743
744         /*
745          * After this is decremented the bio must not be touched if it is
746          * a flush.
747          */
748         pending = atomic_dec_return(&md->pending[rw]);
749         atomic_set(&dm_disk(md)->part0.in_flight[rw], pending);
750         pending += atomic_read(&md->pending[rw^0x1]);
751
752         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
753         if (!pending)
754                 wake_up(&md->wait);
755 }
756
757 /*
758  * Add the bio to the list of deferred io.
759  */
760 static void queue_io(struct mapped_device *md, struct bio *bio)
761 {
762         unsigned long flags;
763
764         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
765         bio_list_add(&md->deferred, bio);
766         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
767         queue_work(md->wq, &md->work);
768 }
769
770 /*
771  * Everyone (including functions in this file), should use this
772  * function to access the md->map field, and make sure they call
773  * dm_put_live_table() when finished.
774  */
775 struct dm_table *dm_get_live_table(struct mapped_device *md, int *srcu_idx) __acquires(md->io_barrier)
776 {
777         *srcu_idx = srcu_read_lock(&md->io_barrier);
778
779         return srcu_dereference(md->map, &md->io_barrier);
780 }
781
782 void dm_put_live_table(struct mapped_device *md, int srcu_idx) __releases(md->io_barrier)
783 {
784         srcu_read_unlock(&md->io_barrier, srcu_idx);
785 }
786
787 void dm_sync_table(struct mapped_device *md)
788 {
789         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
790         synchronize_rcu_expedited();
791 }
792
793 /*
794  * A fast alternative to dm_get_live_table/dm_put_live_table.
795  * The caller must not block between these two functions.
796  */
797 static struct dm_table *dm_get_live_table_fast(struct mapped_device *md) __acquires(RCU)
798 {
799         rcu_read_lock();
800         return rcu_dereference(md->map);
801 }
802
803 static void dm_put_live_table_fast(struct mapped_device *md) __releases(RCU)
804 {
805         rcu_read_unlock();
806 }
807
808 /*
809  * Open a table device so we can use it as a map destination.
810  */
811 static int open_table_device(struct table_device *td, dev_t dev,
812                              struct mapped_device *md)
813 {
814         static char *_claim_ptr = "I belong to device-mapper";
815         struct block_device *bdev;
816
817         int r;
818
819         BUG_ON(td->dm_dev.bdev);
820
821         bdev = blkdev_get_by_dev(dev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL, _claim_ptr);
822         if (IS_ERR(bdev))
823                 return PTR_ERR(bdev);
824
825         r = bd_link_disk_holder(bdev, dm_disk(md));
826         if (r) {
827                 blkdev_put(bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
828                 return r;
829         }
830
831         td->dm_dev.bdev = bdev;
832         return 0;
833 }
834
835 /*
836  * Close a table device that we've been using.
837  */
838 static void close_table_device(struct table_device *td, struct mapped_device *md)
839 {
840         if (!td->dm_dev.bdev)
841                 return;
842
843         bd_unlink_disk_holder(td->dm_dev.bdev, dm_disk(md));
844         blkdev_put(td->dm_dev.bdev, td->dm_dev.mode | FMODE_EXCL);
845         td->dm_dev.bdev = NULL;
846 }
847
848 static struct table_device *find_table_device(struct list_head *l, dev_t dev,
849                                               fmode_t mode) {
850         struct table_device *td;
851
852         list_for_each_entry(td, l, list)
853                 if (td->dm_dev.bdev->bd_dev == dev && td->dm_dev.mode == mode)
854                         return td;
855
856         return NULL;
857 }
858
859 int dm_get_table_device(struct mapped_device *md, dev_t dev, fmode_t mode,
860                         struct dm_dev **result) {
861         int r;
862         struct table_device *td;
863
864         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
865         td = find_table_device(&md->table_devices, dev, mode);
866         if (!td) {
867                 td = kmalloc_node(sizeof(*td), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
868                 if (!td) {
869                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
870                         return -ENOMEM;
871                 }
872
873                 td->dm_dev.mode = mode;
874                 td->dm_dev.bdev = NULL;
875
876                 if ((r = open_table_device(td, dev, md))) {
877                         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
878                         kfree(td);
879                         return r;
880                 }
881
882                 format_dev_t(td->dm_dev.name, dev);
883
884                 atomic_set(&td->count, 0);
885                 list_add(&td->list, &md->table_devices);
886         }
887         atomic_inc(&td->count);
888         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
889
890         *result = &td->dm_dev;
891         return 0;
892 }
893 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_table_device);
894
895 void dm_put_table_device(struct mapped_device *md, struct dm_dev *d)
896 {
897         struct table_device *td = container_of(d, struct table_device, dm_dev);
898
899         mutex_lock(&md->table_devices_lock);
900         if (atomic_dec_and_test(&td->count)) {
901                 close_table_device(td, md);
902                 list_del(&td->list);
903                 kfree(td);
904         }
905         mutex_unlock(&md->table_devices_lock);
906 }
907 EXPORT_SYMBOL(dm_put_table_device);
908
909 static void free_table_devices(struct list_head *devices)
910 {
911         struct list_head *tmp, *next;
912
913         list_for_each_safe(tmp, next, devices) {
914                 struct table_device *td = list_entry(tmp, struct table_device, list);
915
916                 DMWARN("dm_destroy: %s still exists with %d references",
917                        td->dm_dev.name, atomic_read(&td->count));
918                 kfree(td);
919         }
920 }
921
922 /*
923  * Get the geometry associated with a dm device
924  */
925 int dm_get_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
926 {
927         *geo = md->geometry;
928
929         return 0;
930 }
931
932 /*
933  * Set the geometry of a device.
934  */
935 int dm_set_geometry(struct mapped_device *md, struct hd_geometry *geo)
936 {
937         sector_t sz = (sector_t)geo->cylinders * geo->heads * geo->sectors;
938
939         if (geo->start > sz) {
940                 DMWARN("Start sector is beyond the geometry limits.");
941                 return -EINVAL;
942         }
943
944         md->geometry = *geo;
945
946         return 0;
947 }
948
949 /*-----------------------------------------------------------------
950  * CRUD START:
951  *   A more elegant soln is in the works that uses the queue
952  *   merge fn, unfortunately there are a couple of changes to
953  *   the block layer that I want to make for this.  So in the
954  *   interests of getting something for people to use I give
955  *   you this clearly demarcated crap.
956  *---------------------------------------------------------------*/
957
958 static int __noflush_suspending(struct mapped_device *md)
959 {
960         return test_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
961 }
962
963 /*
964  * Decrements the number of outstanding ios that a bio has been
965  * cloned into, completing the original io if necc.
966  */
967 static void dec_pending(struct dm_io *io, int error)
968 {
969         unsigned long flags;
970         int io_error;
971         struct bio *bio;
972         struct mapped_device *md = io->md;
973
974         /* Push-back supersedes any I/O errors */
975         if (unlikely(error)) {
976                 spin_lock_irqsave(&io->endio_lock, flags);
977                 if (!(io->error > 0 && __noflush_suspending(md)))
978                         io->error = error;
979                 spin_unlock_irqrestore(&io->endio_lock, flags);
980         }
981
982         if (atomic_dec_and_test(&io->io_count)) {
983                 if (io->error == DM_ENDIO_REQUEUE) {
984                         /*
985                          * Target requested pushing back the I/O.
986                          */
987                         spin_lock_irqsave(&md->deferred_lock, flags);
988                         if (__noflush_suspending(md))
989                                 bio_list_add_head(&md->deferred, io->bio);
990                         else
991                                 /* noflush suspend was interrupted. */
992                                 io->error = -EIO;
993                         spin_unlock_irqrestore(&md->deferred_lock, flags);
994                 }
995
996                 io_error = io->error;
997                 bio = io->bio;
998                 end_io_acct(io);
999                 free_io(md, io);
1000
1001                 if (io_error == DM_ENDIO_REQUEUE)
1002                         return;
1003
1004                 if ((bio->bi_rw & REQ_FLUSH) && bio->bi_iter.bi_size) {
1005                         /*
1006                          * Preflush done for flush with data, reissue
1007                          * without REQ_FLUSH.
1008                          */
1009                         bio->bi_rw &= ~REQ_FLUSH;
1010                         queue_io(md, bio);
1011                 } else {
1012                         /* done with normal IO or empty flush */
1013                         trace_block_bio_complete(md->queue, bio, io_error);
1014                         bio->bi_error = io_error;
1015                         bio_endio(bio);
1016                 }
1017         }
1018 }
1019
1020 static void disable_write_same(struct mapped_device *md)
1021 {
1022         struct queue_limits *limits = dm_get_queue_limits(md);
1023
1024         /* device doesn't really support WRITE SAME, disable it */
1025         limits->max_write_same_sectors = 0;
1026 }
1027
1028 static void clone_endio(struct bio *bio)
1029 {
1030         int error = bio->bi_error;
1031         int r = error;
1032         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1033         struct dm_io *io = tio->io;
1034         struct mapped_device *md = tio->io->md;
1035         dm_endio_fn endio = tio->ti->type->end_io;
1036
1037         if (endio) {
1038                 r = endio(tio->ti, bio, error);
1039                 if (r < 0 || r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1040                         /*
1041                          * error and requeue request are handled
1042                          * in dec_pending().
1043                          */
1044                         error = r;
1045                 else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1046                         /* The target will handle the io */
1047                         return;
1048                 else if (r) {
1049                         DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1050                         BUG();
1051                 }
1052         }
1053
1054         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME) &&
1055                      !bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->limits.max_write_same_sectors))
1056                 disable_write_same(md);
1057
1058         free_tio(md, tio);
1059         dec_pending(io, error);
1060 }
1061
1062 /*
1063  * Partial completion handling for request-based dm
1064  */
1065 static void end_clone_bio(struct bio *clone)
1066 {
1067         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1068                 container_of(clone, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1069         struct dm_rq_target_io *tio = info->tio;
1070         struct bio *bio = info->orig;
1071         unsigned int nr_bytes = info->orig->bi_iter.bi_size;
1072         int error = clone->bi_error;
1073
1074         bio_put(clone);
1075
1076         if (tio->error)
1077                 /*
1078                  * An error has already been detected on the request.
1079                  * Once error occurred, just let clone->end_io() handle
1080                  * the remainder.
1081                  */
1082                 return;
1083         else if (error) {
1084                 /*
1085                  * Don't notice the error to the upper layer yet.
1086                  * The error handling decision is made by the target driver,
1087                  * when the request is completed.
1088                  */
1089                 tio->error = error;
1090                 return;
1091         }
1092
1093         /*
1094          * I/O for the bio successfully completed.
1095          * Notice the data completion to the upper layer.
1096          */
1097
1098         /*
1099          * bios are processed from the head of the list.
1100          * So the completing bio should always be rq->bio.
1101          * If it's not, something wrong is happening.
1102          */
1103         if (tio->orig->bio != bio)
1104                 DMERR("bio completion is going in the middle of the request");
1105
1106         /*
1107          * Update the original request.
1108          * Do not use blk_end_request() here, because it may complete
1109          * the original request before the clone, and break the ordering.
1110          */
1111         blk_update_request(tio->orig, 0, nr_bytes);
1112 }
1113
1114 static struct dm_rq_target_io *tio_from_request(struct request *rq)
1115 {
1116         return (rq->q->mq_ops ? blk_mq_rq_to_pdu(rq) : rq->special);
1117 }
1118
1119 static void rq_end_stats(struct mapped_device *md, struct request *orig)
1120 {
1121         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
1122                 struct dm_rq_target_io *tio = tio_from_request(orig);
1123                 tio->duration_jiffies = jiffies - tio->duration_jiffies;
1124                 dm_stats_account_io(&md->stats, orig->cmd_flags, blk_rq_pos(orig),
1125                                     tio->n_sectors, true, tio->duration_jiffies,
1126                                     &tio->stats_aux);
1127         }
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Don't touch any member of the md after calling this function because
1132  * the md may be freed in dm_put() at the end of this function.
1133  * Or do dm_get() before calling this function and dm_put() later.
1134  */
1135 static void rq_completed(struct mapped_device *md, int rw, bool run_queue)
1136 {
1137         atomic_dec(&md->pending[rw]);
1138
1139         /* nudge anyone waiting on suspend queue */
1140         if (!md_in_flight(md))
1141                 wake_up(&md->wait);
1142
1143         /*
1144          * Run this off this callpath, as drivers could invoke end_io while
1145          * inside their request_fn (and holding the queue lock). Calling
1146          * back into ->request_fn() could deadlock attempting to grab the
1147          * queue lock again.
1148          */
1149         if (!md->queue->mq_ops && run_queue)
1150                 blk_run_queue_async(md->queue);
1151
1152         /*
1153          * dm_put() must be at the end of this function. See the comment above
1154          */
1155         dm_put(md);
1156 }
1157
1158 static void free_rq_clone(struct request *clone)
1159 {
1160         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1161         struct mapped_device *md = tio->md;
1162
1163         blk_rq_unprep_clone(clone);
1164
1165         if (md->type == DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED)
1166                 /* stacked on blk-mq queue(s) */
1167                 tio->ti->type->release_clone_rq(clone);
1168         else if (!md->queue->mq_ops)
1169                 /* request_fn queue stacked on request_fn queue(s) */
1170                 free_old_clone_request(md, clone);
1171
1172         if (!md->queue->mq_ops)
1173                 free_old_rq_tio(tio);
1174 }
1175
1176 /*
1177  * Complete the clone and the original request.
1178  * Must be called without clone's queue lock held,
1179  * see end_clone_request() for more details.
1180  */
1181 static void dm_end_request(struct request *clone, int error)
1182 {
1183         int rw = rq_data_dir(clone);
1184         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1185         struct mapped_device *md = tio->md;
1186         struct request *rq = tio->orig;
1187
1188         if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_BLOCK_PC) {
1189                 rq->errors = clone->errors;
1190                 rq->resid_len = clone->resid_len;
1191
1192                 if (rq->sense)
1193                         /*
1194                          * We are using the sense buffer of the original
1195                          * request.
1196                          * So setting the length of the sense data is enough.
1197                          */
1198                         rq->sense_len = clone->sense_len;
1199         }
1200
1201         free_rq_clone(clone);
1202         rq_end_stats(md, rq);
1203         if (!rq->q->mq_ops)
1204                 blk_end_request_all(rq, error);
1205         else
1206                 blk_mq_end_request(rq, error);
1207         rq_completed(md, rw, true);
1208 }
1209
1210 static void dm_unprep_request(struct request *rq)
1211 {
1212         struct dm_rq_target_io *tio = tio_from_request(rq);
1213         struct request *clone = tio->clone;
1214
1215         if (!rq->q->mq_ops) {
1216                 rq->special = NULL;
1217                 rq->cmd_flags &= ~REQ_DONTPREP;
1218         }
1219
1220         if (clone)
1221                 free_rq_clone(clone);
1222         else if (!tio->md->queue->mq_ops)
1223                 free_old_rq_tio(tio);
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Requeue the original request of a clone.
1228  */
1229 static void dm_old_requeue_request(struct request *rq)
1230 {
1231         struct request_queue *q = rq->q;
1232         unsigned long flags;
1233
1234         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1235         blk_requeue_request(q, rq);
1236         blk_run_queue_async(q);
1237         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1238 }
1239
1240 static void dm_mq_requeue_request(struct request *rq)
1241 {
1242         struct request_queue *q = rq->q;
1243         unsigned long flags;
1244
1245         blk_mq_requeue_request(rq);
1246         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1247         if (!blk_queue_stopped(q))
1248                 blk_mq_kick_requeue_list(q);
1249         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1250 }
1251
1252 static void dm_requeue_original_request(struct mapped_device *md,
1253                                         struct request *rq)
1254 {
1255         int rw = rq_data_dir(rq);
1256
1257         dm_unprep_request(rq);
1258
1259         rq_end_stats(md, rq);
1260         if (!rq->q->mq_ops)
1261                 dm_old_requeue_request(rq);
1262         else
1263                 dm_mq_requeue_request(rq);
1264
1265         rq_completed(md, rw, false);
1266 }
1267
1268 static void dm_old_stop_queue(struct request_queue *q)
1269 {
1270         unsigned long flags;
1271
1272         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1273         if (blk_queue_stopped(q)) {
1274                 spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1275                 return;
1276         }
1277
1278         blk_stop_queue(q);
1279         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1280 }
1281
1282 static void dm_stop_queue(struct request_queue *q)
1283 {
1284         if (!q->mq_ops)
1285                 dm_old_stop_queue(q);
1286         else
1287                 blk_mq_stop_hw_queues(q);
1288 }
1289
1290 static void dm_old_start_queue(struct request_queue *q)
1291 {
1292         unsigned long flags;
1293
1294         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1295         if (blk_queue_stopped(q))
1296                 blk_start_queue(q);
1297         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1298 }
1299
1300 static void dm_start_queue(struct request_queue *q)
1301 {
1302         if (!q->mq_ops)
1303                 dm_old_start_queue(q);
1304         else {
1305                 blk_mq_start_stopped_hw_queues(q, true);
1306                 blk_mq_kick_requeue_list(q);
1307         }
1308 }
1309
1310 static void dm_done(struct request *clone, int error, bool mapped)
1311 {
1312         int r = error;
1313         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1314         dm_request_endio_fn rq_end_io = NULL;
1315
1316         if (tio->ti) {
1317                 rq_end_io = tio->ti->type->rq_end_io;
1318
1319                 if (mapped && rq_end_io)
1320                         r = rq_end_io(tio->ti, clone, error, &tio->info);
1321         }
1322
1323         if (unlikely(r == -EREMOTEIO && (clone->cmd_flags & REQ_WRITE_SAME) &&
1324                      !clone->q->limits.max_write_same_sectors))
1325                 disable_write_same(tio->md);
1326
1327         if (r <= 0)
1328                 /* The target wants to complete the I/O */
1329                 dm_end_request(clone, r);
1330         else if (r == DM_ENDIO_INCOMPLETE)
1331                 /* The target will handle the I/O */
1332                 return;
1333         else if (r == DM_ENDIO_REQUEUE)
1334                 /* The target wants to requeue the I/O */
1335                 dm_requeue_original_request(tio->md, tio->orig);
1336         else {
1337                 DMWARN("unimplemented target endio return value: %d", r);
1338                 BUG();
1339         }
1340 }
1341
1342 /*
1343  * Request completion handler for request-based dm
1344  */
1345 static void dm_softirq_done(struct request *rq)
1346 {
1347         bool mapped = true;
1348         struct dm_rq_target_io *tio = tio_from_request(rq);
1349         struct request *clone = tio->clone;
1350         int rw;
1351
1352         if (!clone) {
1353                 rq_end_stats(tio->md, rq);
1354                 rw = rq_data_dir(rq);
1355                 if (!rq->q->mq_ops) {
1356                         blk_end_request_all(rq, tio->error);
1357                         rq_completed(tio->md, rw, false);
1358                         free_old_rq_tio(tio);
1359                 } else {
1360                         blk_mq_end_request(rq, tio->error);
1361                         rq_completed(tio->md, rw, false);
1362                 }
1363                 return;
1364         }
1365
1366         if (rq->cmd_flags & REQ_FAILED)
1367                 mapped = false;
1368
1369         dm_done(clone, tio->error, mapped);
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Complete the clone and the original request with the error status
1374  * through softirq context.
1375  */
1376 static void dm_complete_request(struct request *rq, int error)
1377 {
1378         struct dm_rq_target_io *tio = tio_from_request(rq);
1379
1380         tio->error = error;
1381         if (!rq->q->mq_ops)
1382                 blk_complete_request(rq);
1383         else
1384                 blk_mq_complete_request(rq, error);
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Complete the not-mapped clone and the original request with the error status
1389  * through softirq context.
1390  * Target's rq_end_io() function isn't called.
1391  * This may be used when the target's map_rq() or clone_and_map_rq() functions fail.
1392  */
1393 static void dm_kill_unmapped_request(struct request *rq, int error)
1394 {
1395         rq->cmd_flags |= REQ_FAILED;
1396         dm_complete_request(rq, error);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Called with the clone's queue lock held (in the case of .request_fn)
1401  */
1402 static void end_clone_request(struct request *clone, int error)
1403 {
1404         struct dm_rq_target_io *tio = clone->end_io_data;
1405
1406         if (!clone->q->mq_ops) {
1407                 /*
1408                  * For just cleaning up the information of the queue in which
1409                  * the clone was dispatched.
1410                  * The clone is *NOT* freed actually here because it is alloced
1411                  * from dm own mempool (REQ_ALLOCED isn't set).
1412                  */
1413                 __blk_put_request(clone->q, clone);
1414         }
1415
1416         /*
1417          * Actual request completion is done in a softirq context which doesn't
1418          * hold the clone's queue lock.  Otherwise, deadlock could occur because:
1419          *     - another request may be submitted by the upper level driver
1420          *       of the stacking during the completion
1421          *     - the submission which requires queue lock may be done
1422          *       against this clone's queue
1423          */
1424         dm_complete_request(tio->orig, error);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Return maximum size of I/O possible at the supplied sector up to the current
1429  * target boundary.
1430  */
1431 static sector_t max_io_len_target_boundary(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1432 {
1433         sector_t target_offset = dm_target_offset(ti, sector);
1434
1435         return ti->len - target_offset;
1436 }
1437
1438 static sector_t max_io_len(sector_t sector, struct dm_target *ti)
1439 {
1440         sector_t len = max_io_len_target_boundary(sector, ti);
1441         sector_t offset, max_len;
1442
1443         /*
1444          * Does the target need to split even further?
1445          */
1446         if (ti->max_io_len) {
1447                 offset = dm_target_offset(ti, sector);
1448                 if (unlikely(ti->max_io_len & (ti->max_io_len - 1)))
1449                         max_len = sector_div(offset, ti->max_io_len);
1450                 else
1451                         max_len = offset & (ti->max_io_len - 1);
1452                 max_len = ti->max_io_len - max_len;
1453
1454                 if (len > max_len)
1455                         len = max_len;
1456         }
1457
1458         return len;
1459 }
1460
1461 int dm_set_target_max_io_len(struct dm_target *ti, sector_t len)
1462 {
1463         if (len > UINT_MAX) {
1464                 DMERR("Specified maximum size of target IO (%llu) exceeds limit (%u)",
1465                       (unsigned long long)len, UINT_MAX);
1466                 ti->error = "Maximum size of target IO is too large";
1467                 return -EINVAL;
1468         }
1469
1470         ti->max_io_len = (uint32_t) len;
1471
1472         return 0;
1473 }
1474 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_set_target_max_io_len);
1475
1476 /*
1477  * A target may call dm_accept_partial_bio only from the map routine.  It is
1478  * allowed for all bio types except REQ_FLUSH.
1479  *
1480  * dm_accept_partial_bio informs the dm that the target only wants to process
1481  * additional n_sectors sectors of the bio and the rest of the data should be
1482  * sent in a next bio.
1483  *
1484  * A diagram that explains the arithmetics:
1485  * +--------------------+---------------+-------+
1486  * |         1          |       2       |   3   |
1487  * +--------------------+---------------+-------+
1488  *
1489  * <-------------- *tio->len_ptr --------------->
1490  *                      <------- bi_size ------->
1491  *                      <-- n_sectors -->
1492  *
1493  * Region 1 was already iterated over with bio_advance or similar function.
1494  *      (it may be empty if the target doesn't use bio_advance)
1495  * Region 2 is the remaining bio size that the target wants to process.
1496  *      (it may be empty if region 1 is non-empty, although there is no reason
1497  *       to make it empty)
1498  * The target requires that region 3 is to be sent in the next bio.
1499  *
1500  * If the target wants to receive multiple copies of the bio (via num_*bios, etc),
1501  * the partially processed part (the sum of regions 1+2) must be the same for all
1502  * copies of the bio.
1503  */
1504 void dm_accept_partial_bio(struct bio *bio, unsigned n_sectors)
1505 {
1506         struct dm_target_io *tio = container_of(bio, struct dm_target_io, clone);
1507         unsigned bi_size = bio->bi_iter.bi_size >> SECTOR_SHIFT;
1508         BUG_ON(bio->bi_rw & REQ_FLUSH);
1509         BUG_ON(bi_size > *tio->len_ptr);
1510         BUG_ON(n_sectors > bi_size);
1511         *tio->len_ptr -= bi_size - n_sectors;
1512         bio->bi_iter.bi_size = n_sectors << SECTOR_SHIFT;
1513 }
1514 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_accept_partial_bio);
1515
1516 static void __map_bio(struct dm_target_io *tio)
1517 {
1518         int r;
1519         sector_t sector;
1520         struct mapped_device *md;
1521         struct bio *clone = &tio->clone;
1522         struct dm_target *ti = tio->ti;
1523
1524         clone->bi_end_io = clone_endio;
1525
1526         /*
1527          * Map the clone.  If r == 0 we don't need to do
1528          * anything, the target has assumed ownership of
1529          * this io.
1530          */
1531         atomic_inc(&tio->io->io_count);
1532         sector = clone->bi_iter.bi_sector;
1533         r = ti->type->map(ti, clone);
1534         if (r == DM_MAPIO_REMAPPED) {
1535                 /* the bio has been remapped so dispatch it */
1536
1537                 trace_block_bio_remap(bdev_get_queue(clone->bi_bdev), clone,
1538                                       tio->io->bio->bi_bdev->bd_dev, sector);
1539
1540                 generic_make_request(clone);
1541         } else if (r < 0 || r == DM_MAPIO_REQUEUE) {
1542                 /* error the io and bail out, or requeue it if needed */
1543                 md = tio->io->md;
1544                 dec_pending(tio->io, r);
1545                 free_tio(md, tio);
1546         } else if (r != DM_MAPIO_SUBMITTED) {
1547                 DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
1548                 BUG();
1549         }
1550 }
1551
1552 struct clone_info {
1553         struct mapped_device *md;
1554         struct dm_table *map;
1555         struct bio *bio;
1556         struct dm_io *io;
1557         sector_t sector;
1558         unsigned sector_count;
1559 };
1560
1561 static void bio_setup_sector(struct bio *bio, sector_t sector, unsigned len)
1562 {
1563         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
1564         bio->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Creates a bio that consists of range of complete bvecs.
1569  */
1570 static void clone_bio(struct dm_target_io *tio, struct bio *bio,
1571                       sector_t sector, unsigned len)
1572 {
1573         struct bio *clone = &tio->clone;
1574
1575         __bio_clone_fast(clone, bio);
1576
1577         if (bio_integrity(bio))
1578                 bio_integrity_clone(clone, bio, GFP_NOIO);
1579
1580         bio_advance(clone, to_bytes(sector - clone->bi_iter.bi_sector));
1581         clone->bi_iter.bi_size = to_bytes(len);
1582
1583         if (bio_integrity(bio))
1584                 bio_integrity_trim(clone, 0, len);
1585 }
1586
1587 static struct dm_target_io *alloc_tio(struct clone_info *ci,
1588                                       struct dm_target *ti,
1589                                       unsigned target_bio_nr)
1590 {
1591         struct dm_target_io *tio;
1592         struct bio *clone;
1593
1594         clone = bio_alloc_bioset(GFP_NOIO, 0, ci->md->bs);
1595         tio = container_of(clone, struct dm_target_io, clone);
1596
1597         tio->io = ci->io;
1598         tio->ti = ti;
1599         tio->target_bio_nr = target_bio_nr;
1600
1601         return tio;
1602 }
1603
1604 static void __clone_and_map_simple_bio(struct clone_info *ci,
1605                                        struct dm_target *ti,
1606                                        unsigned target_bio_nr, unsigned *len)
1607 {
1608         struct dm_target_io *tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1609         struct bio *clone = &tio->clone;
1610
1611         tio->len_ptr = len;
1612
1613         __bio_clone_fast(clone, ci->bio);
1614         if (len)
1615                 bio_setup_sector(clone, ci->sector, *len);
1616
1617         __map_bio(tio);
1618 }
1619
1620 static void __send_duplicate_bios(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1621                                   unsigned num_bios, unsigned *len)
1622 {
1623         unsigned target_bio_nr;
1624
1625         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_bios; target_bio_nr++)
1626                 __clone_and_map_simple_bio(ci, ti, target_bio_nr, len);
1627 }
1628
1629 static int __send_empty_flush(struct clone_info *ci)
1630 {
1631         unsigned target_nr = 0;
1632         struct dm_target *ti;
1633
1634         BUG_ON(bio_has_data(ci->bio));
1635         while ((ti = dm_table_get_target(ci->map, target_nr++)))
1636                 __send_duplicate_bios(ci, ti, ti->num_flush_bios, NULL);
1637
1638         return 0;
1639 }
1640
1641 static void __clone_and_map_data_bio(struct clone_info *ci, struct dm_target *ti,
1642                                      sector_t sector, unsigned *len)
1643 {
1644         struct bio *bio = ci->bio;
1645         struct dm_target_io *tio;
1646         unsigned target_bio_nr;
1647         unsigned num_target_bios = 1;
1648
1649         /*
1650          * Does the target want to receive duplicate copies of the bio?
1651          */
1652         if (bio_data_dir(bio) == WRITE && ti->num_write_bios)
1653                 num_target_bios = ti->num_write_bios(ti, bio);
1654
1655         for (target_bio_nr = 0; target_bio_nr < num_target_bios; target_bio_nr++) {
1656                 tio = alloc_tio(ci, ti, target_bio_nr);
1657                 tio->len_ptr = len;
1658                 clone_bio(tio, bio, sector, *len);
1659                 __map_bio(tio);
1660         }
1661 }
1662
1663 typedef unsigned (*get_num_bios_fn)(struct dm_target *ti);
1664
1665 static unsigned get_num_discard_bios(struct dm_target *ti)
1666 {
1667         return ti->num_discard_bios;
1668 }
1669
1670 static unsigned get_num_write_same_bios(struct dm_target *ti)
1671 {
1672         return ti->num_write_same_bios;
1673 }
1674
1675 typedef bool (*is_split_required_fn)(struct dm_target *ti);
1676
1677 static bool is_split_required_for_discard(struct dm_target *ti)
1678 {
1679         return ti->split_discard_bios;
1680 }
1681
1682 static int __send_changing_extent_only(struct clone_info *ci,
1683                                        get_num_bios_fn get_num_bios,
1684                                        is_split_required_fn is_split_required)
1685 {
1686         struct dm_target *ti;
1687         unsigned len;
1688         unsigned num_bios;
1689
1690         do {
1691                 ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1692                 if (!dm_target_is_valid(ti))
1693                         return -EIO;
1694
1695                 /*
1696                  * Even though the device advertised support for this type of
1697                  * request, that does not mean every target supports it, and
1698                  * reconfiguration might also have changed that since the
1699                  * check was performed.
1700                  */
1701                 num_bios = get_num_bios ? get_num_bios(ti) : 0;
1702                 if (!num_bios)
1703                         return -EOPNOTSUPP;
1704
1705                 if (is_split_required && !is_split_required(ti))
1706                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len_target_boundary(ci->sector, ti));
1707                 else
1708                         len = min((sector_t)ci->sector_count, max_io_len(ci->sector, ti));
1709
1710                 __send_duplicate_bios(ci, ti, num_bios, &len);
1711
1712                 ci->sector += len;
1713         } while (ci->sector_count -= len);
1714
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 static int __send_discard(struct clone_info *ci)
1719 {
1720         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_discard_bios,
1721                                            is_split_required_for_discard);
1722 }
1723
1724 static int __send_write_same(struct clone_info *ci)
1725 {
1726         return __send_changing_extent_only(ci, get_num_write_same_bios, NULL);
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Select the correct strategy for processing a non-flush bio.
1731  */
1732 static int __split_and_process_non_flush(struct clone_info *ci)
1733 {
1734         struct bio *bio = ci->bio;
1735         struct dm_target *ti;
1736         unsigned len;
1737
1738         if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
1739                 return __send_discard(ci);
1740         else if (unlikely(bio->bi_rw & REQ_WRITE_SAME))
1741                 return __send_write_same(ci);
1742
1743         ti = dm_table_find_target(ci->map, ci->sector);
1744         if (!dm_target_is_valid(ti))
1745                 return -EIO;
1746
1747         len = min_t(sector_t, max_io_len(ci->sector, ti), ci->sector_count);
1748
1749         __clone_and_map_data_bio(ci, ti, ci->sector, &len);
1750
1751         ci->sector += len;
1752         ci->sector_count -= len;
1753
1754         return 0;
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Entry point to split a bio into clones and submit them to the targets.
1759  */
1760 static void __split_and_process_bio(struct mapped_device *md,
1761                                     struct dm_table *map, struct bio *bio)
1762 {
1763         struct clone_info ci;
1764         int error = 0;
1765
1766         if (unlikely(!map)) {
1767                 bio_io_error(bio);
1768                 return;
1769         }
1770
1771         ci.map = map;
1772         ci.md = md;
1773         ci.io = alloc_io(md);
1774         ci.io->error = 0;
1775         atomic_set(&ci.io->io_count, 1);
1776         ci.io->bio = bio;
1777         ci.io->md = md;
1778         spin_lock_init(&ci.io->endio_lock);
1779         ci.sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1780
1781         start_io_acct(ci.io);
1782
1783         if (bio->bi_rw & REQ_FLUSH) {
1784                 ci.bio = &ci.md->flush_bio;
1785                 ci.sector_count = 0;
1786                 error = __send_empty_flush(&ci);
1787                 /* dec_pending submits any data associated with flush */
1788         } else {
1789                 ci.bio = bio;
1790                 ci.sector_count = bio_sectors(bio);
1791                 while (ci.sector_count && !error)
1792                         error = __split_and_process_non_flush(&ci);
1793         }
1794
1795         /* drop the extra reference count */
1796         dec_pending(ci.io, error);
1797 }
1798 /*-----------------------------------------------------------------
1799  * CRUD END
1800  *---------------------------------------------------------------*/
1801
1802 /*
1803  * The request function that just remaps the bio built up by
1804  * dm_merge_bvec.
1805  */
1806 static blk_qc_t dm_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1807 {
1808         int rw = bio_data_dir(bio);
1809         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1810         int srcu_idx;
1811         struct dm_table *map;
1812
1813         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1814
1815         generic_start_io_acct(rw, bio_sectors(bio), &dm_disk(md)->part0);
1816
1817         /* if we're suspended, we have to queue this io for later */
1818         if (unlikely(test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags))) {
1819                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1820
1821                 if (bio_rw(bio) != READA)
1822                         queue_io(md, bio);
1823                 else
1824                         bio_io_error(bio);
1825                 return BLK_QC_T_NONE;
1826         }
1827
1828         __split_and_process_bio(md, map, bio);
1829         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1830         return BLK_QC_T_NONE;
1831 }
1832
1833 int dm_request_based(struct mapped_device *md)
1834 {
1835         return blk_queue_stackable(md->queue);
1836 }
1837
1838 static void dm_dispatch_clone_request(struct request *clone, struct request *rq)
1839 {
1840         int r;
1841
1842         if (blk_queue_io_stat(clone->q))
1843                 clone->cmd_flags |= REQ_IO_STAT;
1844
1845         clone->start_time = jiffies;
1846         r = blk_insert_cloned_request(clone->q, clone);
1847         if (r)
1848                 /* must complete clone in terms of original request */
1849                 dm_complete_request(rq, r);
1850 }
1851
1852 static int dm_rq_bio_constructor(struct bio *bio, struct bio *bio_orig,
1853                                  void *data)
1854 {
1855         struct dm_rq_target_io *tio = data;
1856         struct dm_rq_clone_bio_info *info =
1857                 container_of(bio, struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
1858
1859         info->orig = bio_orig;
1860         info->tio = tio;
1861         bio->bi_end_io = end_clone_bio;
1862
1863         return 0;
1864 }
1865
1866 static int setup_clone(struct request *clone, struct request *rq,
1867                        struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1868 {
1869         int r;
1870
1871         r = blk_rq_prep_clone(clone, rq, tio->md->bs, gfp_mask,
1872                               dm_rq_bio_constructor, tio);
1873         if (r)
1874                 return r;
1875
1876         clone->cmd = rq->cmd;
1877         clone->cmd_len = rq->cmd_len;
1878         clone->sense = rq->sense;
1879         clone->end_io = end_clone_request;
1880         clone->end_io_data = tio;
1881
1882         tio->clone = clone;
1883
1884         return 0;
1885 }
1886
1887 static struct request *clone_old_rq(struct request *rq, struct mapped_device *md,
1888                                     struct dm_rq_target_io *tio, gfp_t gfp_mask)
1889 {
1890         /*
1891          * Create clone for use with .request_fn request_queue
1892          */
1893         struct request *clone;
1894
1895         clone = alloc_old_clone_request(md, gfp_mask);
1896         if (!clone)
1897                 return NULL;
1898
1899         blk_rq_init(NULL, clone);
1900         if (setup_clone(clone, rq, tio, gfp_mask)) {
1901                 /* -ENOMEM */
1902                 free_old_clone_request(md, clone);
1903                 return NULL;
1904         }
1905
1906         return clone;
1907 }
1908
1909 static void map_tio_request(struct kthread_work *work);
1910
1911 static void init_tio(struct dm_rq_target_io *tio, struct request *rq,
1912                      struct mapped_device *md)
1913 {
1914         tio->md = md;
1915         tio->ti = NULL;
1916         tio->clone = NULL;
1917         tio->orig = rq;
1918         tio->error = 0;
1919         /*
1920          * Avoid initializing info for blk-mq; it passes
1921          * target-specific data through info.ptr
1922          * (see: dm_mq_init_request)
1923          */
1924         if (!md->init_tio_pdu)
1925                 memset(&tio->info, 0, sizeof(tio->info));
1926         if (md->kworker_task)
1927                 init_kthread_work(&tio->work, map_tio_request);
1928 }
1929
1930 static struct dm_rq_target_io *dm_old_prep_tio(struct request *rq,
1931                                                struct mapped_device *md,
1932                                                gfp_t gfp_mask)
1933 {
1934         struct dm_rq_target_io *tio;
1935         int srcu_idx;
1936         struct dm_table *table;
1937
1938         tio = alloc_old_rq_tio(md, gfp_mask);
1939         if (!tio)
1940                 return NULL;
1941
1942         init_tio(tio, rq, md);
1943
1944         table = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
1945         /*
1946          * Must clone a request if this .request_fn DM device
1947          * is stacked on .request_fn device(s).
1948          */
1949         if (!dm_table_mq_request_based(table)) {
1950                 if (!clone_old_rq(rq, md, tio, gfp_mask)) {
1951                         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1952                         free_old_rq_tio(tio);
1953                         return NULL;
1954                 }
1955         }
1956         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
1957
1958         return tio;
1959 }
1960
1961 /*
1962  * Called with the queue lock held.
1963  */
1964 static int dm_old_prep_fn(struct request_queue *q, struct request *rq)
1965 {
1966         struct mapped_device *md = q->queuedata;
1967         struct dm_rq_target_io *tio;
1968
1969         if (unlikely(rq->special)) {
1970                 DMWARN("Already has something in rq->special.");
1971                 return BLKPREP_KILL;
1972         }
1973
1974         tio = dm_old_prep_tio(rq, md, GFP_ATOMIC);
1975         if (!tio)
1976                 return BLKPREP_DEFER;
1977
1978         rq->special = tio;
1979         rq->cmd_flags |= REQ_DONTPREP;
1980
1981         return BLKPREP_OK;
1982 }
1983
1984 /*
1985  * Returns:
1986  * 0                : the request has been processed
1987  * DM_MAPIO_REQUEUE : the original request needs to be requeued
1988  * < 0              : the request was completed due to failure
1989  */
1990 static int map_request(struct dm_rq_target_io *tio, struct request *rq,
1991                        struct mapped_device *md)
1992 {
1993         int r;
1994         struct dm_target *ti = tio->ti;
1995         struct request *clone = NULL;
1996
1997         if (tio->clone) {
1998                 clone = tio->clone;
1999                 r = ti->type->map_rq(ti, clone, &tio->info);
2000         } else {
2001                 r = ti->type->clone_and_map_rq(ti, rq, &tio->info, &clone);
2002                 if (r < 0) {
2003                         /* The target wants to complete the I/O */
2004                         dm_kill_unmapped_request(rq, r);
2005                         return r;
2006                 }
2007                 if (r != DM_MAPIO_REMAPPED)
2008                         return r;
2009                 if (setup_clone(clone, rq, tio, GFP_ATOMIC)) {
2010                         /* -ENOMEM */
2011                         ti->type->release_clone_rq(clone);
2012                         return DM_MAPIO_REQUEUE;
2013                 }
2014         }
2015
2016         switch (r) {
2017         case DM_MAPIO_SUBMITTED:
2018                 /* The target has taken the I/O to submit by itself later */
2019                 break;
2020         case DM_MAPIO_REMAPPED:
2021                 /* The target has remapped the I/O so dispatch it */
2022                 trace_block_rq_remap(clone->q, clone, disk_devt(dm_disk(md)),
2023                                      blk_rq_pos(rq));
2024                 dm_dispatch_clone_request(clone, rq);
2025                 break;
2026         case DM_MAPIO_REQUEUE:
2027                 /* The target wants to requeue the I/O */
2028                 dm_requeue_original_request(md, tio->orig);
2029                 break;
2030         default:
2031                 if (r > 0) {
2032                         DMWARN("unimplemented target map return value: %d", r);
2033                         BUG();
2034                 }
2035
2036                 /* The target wants to complete the I/O */
2037                 dm_kill_unmapped_request(rq, r);
2038                 return r;
2039         }
2040
2041         return 0;
2042 }
2043
2044 static void map_tio_request(struct kthread_work *work)
2045 {
2046         struct dm_rq_target_io *tio = container_of(work, struct dm_rq_target_io, work);
2047         struct request *rq = tio->orig;
2048         struct mapped_device *md = tio->md;
2049
2050         if (map_request(tio, rq, md) == DM_MAPIO_REQUEUE)
2051                 dm_requeue_original_request(md, rq);
2052 }
2053
2054 static void dm_start_request(struct mapped_device *md, struct request *orig)
2055 {
2056         if (!orig->q->mq_ops)
2057                 blk_start_request(orig);
2058         else
2059                 blk_mq_start_request(orig);
2060         atomic_inc(&md->pending[rq_data_dir(orig)]);
2061
2062         if (md->seq_rq_merge_deadline_usecs) {
2063                 md->last_rq_pos = rq_end_sector(orig);
2064                 md->last_rq_rw = rq_data_dir(orig);
2065                 md->last_rq_start_time = ktime_get();
2066         }
2067
2068         if (unlikely(dm_stats_used(&md->stats))) {
2069                 struct dm_rq_target_io *tio = tio_from_request(orig);
2070                 tio->duration_jiffies = jiffies;
2071                 tio->n_sectors = blk_rq_sectors(orig);
2072                 dm_stats_account_io(&md->stats, orig->cmd_flags, blk_rq_pos(orig),
2073                                     tio->n_sectors, false, 0, &tio->stats_aux);
2074         }
2075
2076         /*
2077          * Hold the md reference here for the in-flight I/O.
2078          * We can't rely on the reference count by device opener,
2079          * because the device may be closed during the request completion
2080          * when all bios are completed.
2081          * See the comment in rq_completed() too.
2082          */
2083         dm_get(md);
2084 }
2085
2086 #define MAX_SEQ_RQ_MERGE_DEADLINE_USECS 100000
2087
2088 ssize_t dm_attr_rq_based_seq_io_merge_deadline_show(struct mapped_device *md, char *buf)
2089 {
2090         return sprintf(buf, "%u\n", md->seq_rq_merge_deadline_usecs);
2091 }
2092
2093 ssize_t dm_attr_rq_based_seq_io_merge_deadline_store(struct mapped_device *md,
2094                                                      const char *buf, size_t count)
2095 {
2096         unsigned deadline;
2097
2098         if (!dm_request_based(md) || md->use_blk_mq)
2099                 return count;
2100
2101         if (kstrtouint(buf, 10, &deadline))
2102                 return -EINVAL;
2103
2104         if (deadline > MAX_SEQ_RQ_MERGE_DEADLINE_USECS)
2105                 deadline = MAX_SEQ_RQ_MERGE_DEADLINE_USECS;
2106
2107         md->seq_rq_merge_deadline_usecs = deadline;
2108
2109         return count;
2110 }
2111
2112 static bool dm_request_peeked_before_merge_deadline(struct mapped_device *md)
2113 {
2114         ktime_t kt_deadline;
2115
2116         if (!md->seq_rq_merge_deadline_usecs)
2117                 return false;
2118
2119         kt_deadline = ns_to_ktime((u64)md->seq_rq_merge_deadline_usecs * NSEC_PER_USEC);
2120         kt_deadline = ktime_add_safe(md->last_rq_start_time, kt_deadline);
2121
2122         return !ktime_after(ktime_get(), kt_deadline);
2123 }
2124
2125 /*
2126  * q->request_fn for request-based dm.
2127  * Called with the queue lock held.
2128  */
2129 static void dm_request_fn(struct request_queue *q)
2130 {
2131         struct mapped_device *md = q->queuedata;
2132         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
2133         struct request *rq;
2134         struct dm_rq_target_io *tio;
2135         sector_t pos = 0;
2136
2137         if (unlikely(!ti)) {
2138                 int srcu_idx;
2139                 struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2140
2141                 ti = dm_table_find_target(map, pos);
2142                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2143         }
2144
2145         /*
2146          * For suspend, check blk_queue_stopped() and increment
2147          * ->pending within a single queue_lock not to increment the
2148          * number of in-flight I/Os after the queue is stopped in
2149          * dm_suspend().
2150          */
2151         while (!blk_queue_stopped(q)) {
2152                 rq = blk_peek_request(q);
2153                 if (!rq)
2154                         return;
2155
2156                 /* always use block 0 to find the target for flushes for now */
2157                 pos = 0;
2158                 if (!(rq->cmd_flags & REQ_FLUSH))
2159                         pos = blk_rq_pos(rq);
2160
2161                 if ((dm_request_peeked_before_merge_deadline(md) &&
2162                      md_in_flight(md) && rq->bio && rq->bio->bi_vcnt == 1 &&
2163                      md->last_rq_pos == pos && md->last_rq_rw == rq_data_dir(rq)) ||
2164                     (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))) {
2165                         blk_delay_queue(q, HZ / 100);
2166                         return;
2167                 }
2168
2169                 dm_start_request(md, rq);
2170
2171                 tio = tio_from_request(rq);
2172                 /* Establish tio->ti before queuing work (map_tio_request) */
2173                 tio->ti = ti;
2174                 queue_kthread_work(&md->kworker, &tio->work);
2175                 BUG_ON(!irqs_disabled());
2176         }
2177 }
2178
2179 static int dm_any_congested(void *congested_data, int bdi_bits)
2180 {
2181         int r = bdi_bits;
2182         struct mapped_device *md = congested_data;
2183         struct dm_table *map;
2184
2185         if (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
2186                 if (dm_request_based(md)) {
2187                         /*
2188                          * With request-based DM we only need to check the
2189                          * top-level queue for congestion.
2190                          */
2191                         r = md->queue->backing_dev_info.wb.state & bdi_bits;
2192                 } else {
2193                         map = dm_get_live_table_fast(md);
2194                         if (map)
2195                                 r = dm_table_any_congested(map, bdi_bits);
2196                         dm_put_live_table_fast(md);
2197                 }
2198         }
2199
2200         return r;
2201 }
2202
2203 /*-----------------------------------------------------------------
2204  * An IDR is used to keep track of allocated minor numbers.
2205  *---------------------------------------------------------------*/
2206 static void free_minor(int minor)
2207 {
2208         spin_lock(&_minor_lock);
2209         idr_remove(&_minor_idr, minor);
2210         spin_unlock(&_minor_lock);
2211 }
2212
2213 /*
2214  * See if the device with a specific minor # is free.
2215  */
2216 static int specific_minor(int minor)
2217 {
2218         int r;
2219
2220         if (minor >= (1 << MINORBITS))
2221                 return -EINVAL;
2222
2223         idr_preload(GFP_KERNEL);
2224         spin_lock(&_minor_lock);
2225
2226         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, minor, minor + 1, GFP_NOWAIT);
2227
2228         spin_unlock(&_minor_lock);
2229         idr_preload_end();
2230         if (r < 0)
2231                 return r == -ENOSPC ? -EBUSY : r;
2232         return 0;
2233 }
2234
2235 static int next_free_minor(int *minor)
2236 {
2237         int r;
2238
2239         idr_preload(GFP_KERNEL);
2240         spin_lock(&_minor_lock);
2241
2242         r = idr_alloc(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, 0, 1 << MINORBITS, GFP_NOWAIT);
2243
2244         spin_unlock(&_minor_lock);
2245         idr_preload_end();
2246         if (r < 0)
2247                 return r;
2248         *minor = r;
2249         return 0;
2250 }
2251
2252 static const struct block_device_operations dm_blk_dops;
2253
2254 static void dm_wq_work(struct work_struct *work);
2255
2256 static void dm_init_md_queue(struct mapped_device *md)
2257 {
2258         /*
2259          * Request-based dm devices cannot be stacked on top of bio-based dm
2260          * devices.  The type of this dm device may not have been decided yet.
2261          * The type is decided at the first table loading time.
2262          * To prevent problematic device stacking, clear the queue flag
2263          * for request stacking support until then.
2264          *
2265          * This queue is new, so no concurrency on the queue_flags.
2266          */
2267         queue_flag_clear_unlocked(QUEUE_FLAG_STACKABLE, md->queue);
2268
2269         /*
2270          * Initialize data that will only be used by a non-blk-mq DM queue
2271          * - must do so here (in alloc_dev callchain) before queue is used
2272          */
2273         md->queue->queuedata = md;
2274         md->queue->backing_dev_info.congested_data = md;
2275 }
2276
2277 static void dm_init_normal_md_queue(struct mapped_device *md)
2278 {
2279         md->use_blk_mq = false;
2280         dm_init_md_queue(md);
2281
2282         /*
2283          * Initialize aspects of queue that aren't relevant for blk-mq
2284          */
2285         md->queue->backing_dev_info.congested_fn = dm_any_congested;
2286         blk_queue_bounce_limit(md->queue, BLK_BOUNCE_ANY);
2287 }
2288
2289 static void cleanup_mapped_device(struct mapped_device *md)
2290 {
2291         if (md->wq)
2292                 destroy_workqueue(md->wq);
2293         if (md->kworker_task)
2294                 kthread_stop(md->kworker_task);
2295         mempool_destroy(md->io_pool);
2296         mempool_destroy(md->rq_pool);
2297         if (md->bs)
2298                 bioset_free(md->bs);
2299
2300         cleanup_srcu_struct(&md->io_barrier);
2301
2302         if (md->disk) {
2303                 spin_lock(&_minor_lock);
2304                 md->disk->private_data = NULL;
2305                 spin_unlock(&_minor_lock);
2306                 del_gendisk(md->disk);
2307                 put_disk(md->disk);
2308         }
2309
2310         if (md->queue)
2311                 blk_cleanup_queue(md->queue);
2312
2313         if (md->bdev) {
2314                 bdput(md->bdev);
2315                 md->bdev = NULL;
2316         }
2317 }
2318
2319 /*
2320  * Allocate and initialise a blank device with a given minor.
2321  */
2322 static struct mapped_device *alloc_dev(int minor)
2323 {
2324         int r, numa_node_id = dm_get_numa_node();
2325         struct mapped_device *md;
2326         void *old_md;
2327
2328         md = kzalloc_node(sizeof(*md), GFP_KERNEL, numa_node_id);
2329         if (!md) {
2330                 DMWARN("unable to allocate device, out of memory.");
2331                 return NULL;
2332         }
2333
2334         if (!try_module_get(THIS_MODULE))
2335                 goto bad_module_get;
2336
2337         /* get a minor number for the dev */
2338         if (minor == DM_ANY_MINOR)
2339                 r = next_free_minor(&minor);
2340         else
2341                 r = specific_minor(minor);
2342         if (r < 0)
2343                 goto bad_minor;
2344
2345         r = init_srcu_struct(&md->io_barrier);
2346         if (r < 0)
2347                 goto bad_io_barrier;
2348
2349         md->numa_node_id = numa_node_id;
2350         md->use_blk_mq = use_blk_mq;
2351         md->init_tio_pdu = false;
2352         md->type = DM_TYPE_NONE;
2353         mutex_init(&md->suspend_lock);
2354         mutex_init(&md->type_lock);
2355         mutex_init(&md->table_devices_lock);
2356         spin_lock_init(&md->deferred_lock);
2357         atomic_set(&md->holders, 1);
2358         atomic_set(&md->open_count, 0);
2359         atomic_set(&md->event_nr, 0);
2360         atomic_set(&md->uevent_seq, 0);
2361         INIT_LIST_HEAD(&md->uevent_list);
2362         INIT_LIST_HEAD(&md->table_devices);
2363         spin_lock_init(&md->uevent_lock);
2364
2365         md->queue = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, numa_node_id);
2366         if (!md->queue)
2367                 goto bad;
2368
2369         dm_init_md_queue(md);
2370
2371         md->disk = alloc_disk_node(1, numa_node_id);
2372         if (!md->disk)
2373                 goto bad;
2374
2375         atomic_set(&md->pending[0], 0);
2376         atomic_set(&md->pending[1], 0);
2377         init_waitqueue_head(&md->wait);
2378         INIT_WORK(&md->work, dm_wq_work);
2379         init_waitqueue_head(&md->eventq);
2380         init_completion(&md->kobj_holder.completion);
2381         md->kworker_task = NULL;
2382
2383         md->disk->major = _major;
2384         md->disk->first_minor = minor;
2385         md->disk->fops = &dm_blk_dops;
2386         md->disk->queue = md->queue;
2387         md->disk->private_data = md;
2388         sprintf(md->disk->disk_name, "dm-%d", minor);
2389         add_disk(md->disk);
2390         format_dev_t(md->name, MKDEV(_major, minor));
2391
2392         md->wq = alloc_workqueue("kdmflush", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
2393         if (!md->wq)
2394                 goto bad;
2395
2396         md->bdev = bdget_disk(md->disk, 0);
2397         if (!md->bdev)
2398                 goto bad;
2399
2400         bio_init(&md->flush_bio);
2401         md->flush_bio.bi_bdev = md->bdev;
2402         md->flush_bio.bi_rw = WRITE_FLUSH;
2403
2404         dm_stats_init(&md->stats);
2405
2406         /* Populate the mapping, nobody knows we exist yet */
2407         spin_lock(&_minor_lock);
2408         old_md = idr_replace(&_minor_idr, md, minor);
2409         spin_unlock(&_minor_lock);
2410
2411         BUG_ON(old_md != MINOR_ALLOCED);
2412
2413         return md;
2414
2415 bad:
2416         cleanup_mapped_device(md);
2417 bad_io_barrier:
2418         free_minor(minor);
2419 bad_minor:
2420         module_put(THIS_MODULE);
2421 bad_module_get:
2422         kfree(md);
2423         return NULL;
2424 }
2425
2426 static void unlock_fs(struct mapped_device *md);
2427
2428 static void free_dev(struct mapped_device *md)
2429 {
2430         int minor = MINOR(disk_devt(md->disk));
2431
2432         unlock_fs(md);
2433
2434         cleanup_mapped_device(md);
2435         if (md->tag_set) {
2436                 blk_mq_free_tag_set(md->tag_set);
2437                 kfree(md->tag_set);
2438         }
2439
2440         free_table_devices(&md->table_devices);
2441         dm_stats_cleanup(&md->stats);
2442         free_minor(minor);
2443
2444         module_put(THIS_MODULE);
2445         kfree(md);
2446 }
2447
2448 static void __bind_mempools(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2449 {
2450         struct dm_md_mempools *p = dm_table_get_md_mempools(t);
2451
2452         if (md->bs) {
2453                 /* The md already has necessary mempools. */
2454                 if (dm_table_get_type(t) == DM_TYPE_BIO_BASED) {
2455                         /*
2456                          * Reload bioset because front_pad may have changed
2457                          * because a different table was loaded.
2458                          */
2459                         bioset_free(md->bs);
2460                         md->bs = p->bs;
2461                         p->bs = NULL;
2462                 }
2463                 /*
2464                  * There's no need to reload with request-based dm
2465                  * because the size of front_pad doesn't change.
2466                  * Note for future: If you are to reload bioset,
2467                  * prep-ed requests in the queue may refer
2468                  * to bio from the old bioset, so you must walk
2469                  * through the queue to unprep.
2470                  */
2471                 goto out;
2472         }
2473
2474         BUG_ON(!p || md->io_pool || md->rq_pool || md->bs);
2475
2476         md->io_pool = p->io_pool;
2477         p->io_pool = NULL;
2478         md->rq_pool = p->rq_pool;
2479         p->rq_pool = NULL;
2480         md->bs = p->bs;
2481         p->bs = NULL;
2482
2483 out:
2484         /* mempool bind completed, no longer need any mempools in the table */
2485         dm_table_free_md_mempools(t);
2486 }
2487
2488 /*
2489  * Bind a table to the device.
2490  */
2491 static void event_callback(void *context)
2492 {
2493         unsigned long flags;
2494         LIST_HEAD(uevents);
2495         struct mapped_device *md = (struct mapped_device *) context;
2496
2497         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
2498         list_splice_init(&md->uevent_list, &uevents);
2499         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
2500
2501         dm_send_uevents(&uevents, &disk_to_dev(md->disk)->kobj);
2502
2503         atomic_inc(&md->event_nr);
2504         wake_up(&md->eventq);
2505 }
2506
2507 /*
2508  * Protected by md->suspend_lock obtained by dm_swap_table().
2509  */
2510 static void __set_size(struct mapped_device *md, sector_t size)
2511 {
2512         set_capacity(md->disk, size);
2513
2514         i_size_write(md->bdev->bd_inode, (loff_t)size << SECTOR_SHIFT);
2515 }
2516
2517 /*
2518  * Returns old map, which caller must destroy.
2519  */
2520 static struct dm_table *__bind(struct mapped_device *md, struct dm_table *t,
2521                                struct queue_limits *limits)
2522 {
2523         struct dm_table *old_map;
2524         struct request_queue *q = md->queue;
2525         sector_t size;
2526
2527         size = dm_table_get_size(t);
2528
2529         /*
2530          * Wipe any geometry if the size of the table changed.
2531          */
2532         if (size != dm_get_size(md))
2533                 memset(&md->geometry, 0, sizeof(md->geometry));
2534
2535         __set_size(md, size);
2536
2537         dm_table_event_callback(t, event_callback, md);
2538
2539         /*
2540          * The queue hasn't been stopped yet, if the old table type wasn't
2541          * for request-based during suspension.  So stop it to prevent
2542          * I/O mapping before resume.
2543          * This must be done before setting the queue restrictions,
2544          * because request-based dm may be run just after the setting.
2545          */
2546         if (dm_table_request_based(t)) {
2547                 dm_stop_queue(q);
2548                 /*
2549                  * Leverage the fact that request-based DM targets are
2550                  * immutable singletons and establish md->immutable_target
2551                  * - used to optimize both dm_request_fn and dm_mq_queue_rq
2552                  */
2553                 md->immutable_target = dm_table_get_immutable_target(t);
2554         }
2555
2556         __bind_mempools(md, t);
2557
2558         old_map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
2559         rcu_assign_pointer(md->map, (void *)t);
2560         md->immutable_target_type = dm_table_get_immutable_target_type(t);
2561
2562         dm_table_set_restrictions(t, q, limits);
2563         if (old_map)
2564                 dm_sync_table(md);
2565
2566         return old_map;
2567 }
2568
2569 /*
2570  * Returns unbound table for the caller to free.
2571  */
2572 static struct dm_table *__unbind(struct mapped_device *md)
2573 {
2574         struct dm_table *map = rcu_dereference_protected(md->map, 1);
2575
2576         if (!map)
2577                 return NULL;
2578
2579         dm_table_event_callback(map, NULL, NULL);
2580         RCU_INIT_POINTER(md->map, NULL);
2581         dm_sync_table(md);
2582
2583         return map;
2584 }
2585
2586 /*
2587  * Constructor for a new device.
2588  */
2589 int dm_create(int minor, struct mapped_device **result)
2590 {
2591         struct mapped_device *md;
2592
2593         md = alloc_dev(minor);
2594         if (!md)
2595                 return -ENXIO;
2596
2597         dm_sysfs_init(md);
2598
2599         *result = md;
2600         return 0;
2601 }
2602
2603 /*
2604  * Functions to manage md->type.
2605  * All are required to hold md->type_lock.
2606  */
2607 void dm_lock_md_type(struct mapped_device *md)
2608 {
2609         mutex_lock(&md->type_lock);
2610 }
2611
2612 void dm_unlock_md_type(struct mapped_device *md)
2613 {
2614         mutex_unlock(&md->type_lock);
2615 }
2616
2617 void dm_set_md_type(struct mapped_device *md, unsigned type)
2618 {
2619         BUG_ON(!mutex_is_locked(&md->type_lock));
2620         md->type = type;
2621 }
2622
2623 unsigned dm_get_md_type(struct mapped_device *md)
2624 {
2625         return md->type;
2626 }
2627
2628 struct target_type *dm_get_immutable_target_type(struct mapped_device *md)
2629 {
2630         return md->immutable_target_type;
2631 }
2632
2633 /*
2634  * The queue_limits are only valid as long as you have a reference
2635  * count on 'md'.
2636  */
2637 struct queue_limits *dm_get_queue_limits(struct mapped_device *md)
2638 {
2639         BUG_ON(!atomic_read(&md->holders));
2640         return &md->queue->limits;
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_queue_limits);
2643
2644 static void dm_old_init_rq_based_worker_thread(struct mapped_device *md)
2645 {
2646         /* Initialize the request-based DM worker thread */
2647         init_kthread_worker(&md->kworker);
2648         md->kworker_task = kthread_run(kthread_worker_fn, &md->kworker,
2649                                        "kdmwork-%s", dm_device_name(md));
2650 }
2651
2652 /*
2653  * Fully initialize a .request_fn request-based queue.
2654  */
2655 static int dm_old_init_request_queue(struct mapped_device *md)
2656 {
2657         /* Fully initialize the queue */
2658         if (!blk_init_allocated_queue(md->queue, dm_request_fn, NULL))
2659                 return -EINVAL;
2660
2661         /* disable dm_request_fn's merge heuristic by default */
2662         md->seq_rq_merge_deadline_usecs = 0;
2663
2664         dm_init_normal_md_queue(md);
2665         blk_queue_softirq_done(md->queue, dm_softirq_done);
2666         blk_queue_prep_rq(md->queue, dm_old_prep_fn);
2667
2668         dm_old_init_rq_based_worker_thread(md);
2669
2670         elv_register_queue(md->queue);
2671
2672         return 0;
2673 }
2674
2675 static int dm_mq_init_request(void *data, struct request *rq,
2676                               unsigned int hctx_idx, unsigned int request_idx,
2677                               unsigned int numa_node)
2678 {
2679         struct mapped_device *md = data;
2680         struct dm_rq_target_io *tio = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
2681
2682         /*
2683          * Must initialize md member of tio, otherwise it won't
2684          * be available in dm_mq_queue_rq.
2685          */
2686         tio->md = md;
2687
2688         if (md->init_tio_pdu) {
2689                 /* target-specific per-io data is immediately after the tio */
2690                 tio->info.ptr = tio + 1;
2691         }
2692
2693         return 0;
2694 }
2695
2696 static int dm_mq_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2697                           const struct blk_mq_queue_data *bd)
2698 {
2699         struct request *rq = bd->rq;
2700         struct dm_rq_target_io *tio = blk_mq_rq_to_pdu(rq);
2701         struct mapped_device *md = tio->md;
2702         struct dm_target *ti = md->immutable_target;
2703
2704         if (unlikely(!ti)) {
2705                 int srcu_idx;
2706                 struct dm_table *map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2707
2708                 ti = dm_table_find_target(map, 0);
2709                 dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2710         }
2711
2712         if (ti->type->busy && ti->type->busy(ti))
2713                 return BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY;
2714
2715         dm_start_request(md, rq);
2716
2717         /* Init tio using md established in .init_request */
2718         init_tio(tio, rq, md);
2719
2720         /*
2721          * Establish tio->ti before queuing work (map_tio_request)
2722          * or making direct call to map_request().
2723          */
2724         tio->ti = ti;
2725
2726         /* Direct call is fine since .queue_rq allows allocations */
2727         if (map_request(tio, rq, md) == DM_MAPIO_REQUEUE) {
2728                 /* Undo dm_start_request() before requeuing */
2729                 rq_end_stats(md, rq);
2730                 rq_completed(md, rq_data_dir(rq), false);
2731                 return BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY;
2732         }
2733
2734         return BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK;
2735 }
2736
2737 static struct blk_mq_ops dm_mq_ops = {
2738         .queue_rq = dm_mq_queue_rq,
2739         .map_queue = blk_mq_map_queue,
2740         .complete = dm_softirq_done,
2741         .init_request = dm_mq_init_request,
2742 };
2743
2744 static int dm_mq_init_request_queue(struct mapped_device *md,
2745                                     struct dm_target *immutable_tgt)
2746 {
2747         struct request_queue *q;
2748         int err;
2749
2750         if (dm_get_md_type(md) == DM_TYPE_REQUEST_BASED) {
2751                 DMERR("request-based dm-mq may only be stacked on blk-mq device(s)");
2752                 return -EINVAL;
2753         }
2754
2755         md->tag_set = kzalloc_node(sizeof(struct blk_mq_tag_set), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
2756         if (!md->tag_set)
2757                 return -ENOMEM;
2758
2759         md->tag_set->ops = &dm_mq_ops;
2760         md->tag_set->queue_depth = dm_get_blk_mq_queue_depth();
2761         md->tag_set->numa_node = md->numa_node_id;
2762         md->tag_set->flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE | BLK_MQ_F_SG_MERGE;
2763         md->tag_set->nr_hw_queues = dm_get_blk_mq_nr_hw_queues();
2764         md->tag_set->driver_data = md;
2765
2766         md->tag_set->cmd_size = sizeof(struct dm_rq_target_io);
2767         if (immutable_tgt && immutable_tgt->per_io_data_size) {
2768                 /* any target-specific per-io data is immediately after the tio */
2769                 md->tag_set->cmd_size += immutable_tgt->per_io_data_size;
2770                 md->init_tio_pdu = true;
2771         }
2772
2773         err = blk_mq_alloc_tag_set(md->tag_set);
2774         if (err)
2775                 goto out_kfree_tag_set;
2776
2777         q = blk_mq_init_allocated_queue(md->tag_set, md->queue);
2778         if (IS_ERR(q)) {
2779                 err = PTR_ERR(q);
2780                 goto out_tag_set;
2781         }
2782         dm_init_md_queue(md);
2783
2784         /* backfill 'mq' sysfs registration normally done in blk_register_queue */
2785         blk_mq_register_disk(md->disk);
2786
2787         return 0;
2788
2789 out_tag_set:
2790         blk_mq_free_tag_set(md->tag_set);
2791 out_kfree_tag_set:
2792         kfree(md->tag_set);
2793
2794         return err;
2795 }
2796
2797 static unsigned filter_md_type(unsigned type, struct mapped_device *md)
2798 {
2799         if (type == DM_TYPE_BIO_BASED)
2800                 return type;
2801
2802         return !md->use_blk_mq ? DM_TYPE_REQUEST_BASED : DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED;
2803 }
2804
2805 /*
2806  * Setup the DM device's queue based on md's type
2807  */
2808 int dm_setup_md_queue(struct mapped_device *md, struct dm_table *t)
2809 {
2810         int r;
2811         unsigned md_type = filter_md_type(dm_get_md_type(md), md);
2812
2813         switch (md_type) {
2814         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
2815                 r = dm_old_init_request_queue(md);
2816                 if (r) {
2817                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based mapped device");
2818                         return r;
2819                 }
2820                 break;
2821         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
2822                 r = dm_mq_init_request_queue(md, dm_table_get_immutable_target(t));
2823                 if (r) {
2824                         DMERR("Cannot initialize queue for request-based dm-mq mapped device");
2825                         return r;
2826                 }
2827                 break;
2828         case DM_TYPE_BIO_BASED:
2829                 dm_init_normal_md_queue(md);
2830                 blk_queue_make_request(md->queue, dm_make_request);
2831                 /*
2832                  * DM handles splitting bios as needed.  Free the bio_split bioset
2833                  * since it won't be used (saves 1 process per bio-based DM device).
2834                  */
2835                 bioset_free(md->queue->bio_split);
2836                 md->queue->bio_split = NULL;
2837                 break;
2838         }
2839
2840         return 0;
2841 }
2842
2843 struct mapped_device *dm_get_md(dev_t dev)
2844 {
2845         struct mapped_device *md;
2846         unsigned minor = MINOR(dev);
2847
2848         if (MAJOR(dev) != _major || minor >= (1 << MINORBITS))
2849                 return NULL;
2850
2851         spin_lock(&_minor_lock);
2852
2853         md = idr_find(&_minor_idr, minor);
2854         if (md) {
2855                 if ((md == MINOR_ALLOCED ||
2856                      (MINOR(disk_devt(dm_disk(md))) != minor) ||
2857                      dm_deleting_md(md) ||
2858                      test_bit(DMF_FREEING, &md->flags))) {
2859                         md = NULL;
2860                         goto out;
2861                 }
2862                 dm_get(md);
2863         }
2864
2865 out:
2866         spin_unlock(&_minor_lock);
2867
2868         return md;
2869 }
2870 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_get_md);
2871
2872 void *dm_get_mdptr(struct mapped_device *md)
2873 {
2874         return md->interface_ptr;
2875 }
2876
2877 void dm_set_mdptr(struct mapped_device *md, void *ptr)
2878 {
2879         md->interface_ptr = ptr;
2880 }
2881
2882 void dm_get(struct mapped_device *md)
2883 {
2884         atomic_inc(&md->holders);
2885         BUG_ON(test_bit(DMF_FREEING, &md->flags));
2886 }
2887
2888 int dm_hold(struct mapped_device *md)
2889 {
2890         spin_lock(&_minor_lock);
2891         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags)) {
2892                 spin_unlock(&_minor_lock);
2893                 return -EBUSY;
2894         }
2895         dm_get(md);
2896         spin_unlock(&_minor_lock);
2897         return 0;
2898 }
2899 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_hold);
2900
2901 const char *dm_device_name(struct mapped_device *md)
2902 {
2903         return md->name;
2904 }
2905 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_device_name);
2906
2907 static void __dm_destroy(struct mapped_device *md, bool wait)
2908 {
2909         struct dm_table *map;
2910         int srcu_idx;
2911
2912         might_sleep();
2913
2914         spin_lock(&_minor_lock);
2915         idr_replace(&_minor_idr, MINOR_ALLOCED, MINOR(disk_devt(dm_disk(md))));
2916         set_bit(DMF_FREEING, &md->flags);
2917         spin_unlock(&_minor_lock);
2918
2919         if (dm_request_based(md) && md->kworker_task)
2920                 flush_kthread_worker(&md->kworker);
2921
2922         /*
2923          * Take suspend_lock so that presuspend and postsuspend methods
2924          * do not race with internal suspend.
2925          */
2926         mutex_lock(&md->suspend_lock);
2927         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
2928         if (!dm_suspended_md(md)) {
2929                 dm_table_presuspend_targets(map);
2930                 dm_table_postsuspend_targets(map);
2931         }
2932         /* dm_put_live_table must be before msleep, otherwise deadlock is possible */
2933         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
2934         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
2935
2936         /*
2937          * Rare, but there may be I/O requests still going to complete,
2938          * for example.  Wait for all references to disappear.
2939          * No one should increment the reference count of the mapped_device,
2940          * after the mapped_device state becomes DMF_FREEING.
2941          */
2942         if (wait)
2943                 while (atomic_read(&md->holders))
2944                         msleep(1);
2945         else if (atomic_read(&md->holders))
2946                 DMWARN("%s: Forcibly removing mapped_device still in use! (%d users)",
2947                        dm_device_name(md), atomic_read(&md->holders));
2948
2949         dm_sysfs_exit(md);
2950         dm_table_destroy(__unbind(md));
2951         free_dev(md);
2952 }
2953
2954 void dm_destroy(struct mapped_device *md)
2955 {
2956         __dm_destroy(md, true);
2957 }
2958
2959 void dm_destroy_immediate(struct mapped_device *md)
2960 {
2961         __dm_destroy(md, false);
2962 }
2963
2964 void dm_put(struct mapped_device *md)
2965 {
2966         atomic_dec(&md->holders);
2967 }
2968 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_put);
2969
2970 static int dm_wait_for_completion(struct mapped_device *md, int interruptible)
2971 {
2972         int r = 0;
2973         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
2974
2975         add_wait_queue(&md->wait, &wait);
2976
2977         while (1) {
2978                 set_current_state(interruptible);
2979
2980                 if (!md_in_flight(md))
2981                         break;
2982
2983                 if (interruptible == TASK_INTERRUPTIBLE &&
2984                     signal_pending(current)) {
2985                         r = -EINTR;
2986                         break;
2987                 }
2988
2989                 io_schedule();
2990         }
2991         set_current_state(TASK_RUNNING);
2992
2993         remove_wait_queue(&md->wait, &wait);
2994
2995         return r;
2996 }
2997
2998 /*
2999  * Process the deferred bios
3000  */
3001 static void dm_wq_work(struct work_struct *work)
3002 {
3003         struct mapped_device *md = container_of(work, struct mapped_device,
3004                                                 work);
3005         struct bio *c;
3006         int srcu_idx;
3007         struct dm_table *map;
3008
3009         map = dm_get_live_table(md, &srcu_idx);
3010
3011         while (!test_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags)) {
3012                 spin_lock_irq(&md->deferred_lock);
3013                 c = bio_list_pop(&md->deferred);
3014                 spin_unlock_irq(&md->deferred_lock);
3015
3016                 if (!c)
3017                         break;
3018
3019                 if (dm_request_based(md))
3020                         generic_make_request(c);
3021                 else
3022                         __split_and_process_bio(md, map, c);
3023         }
3024
3025         dm_put_live_table(md, srcu_idx);
3026 }
3027
3028 static void dm_queue_flush(struct mapped_device *md)
3029 {
3030         clear_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3031         smp_mb__after_atomic();
3032         queue_work(md->wq, &md->work);
3033 }
3034
3035 /*
3036  * Swap in a new table, returning the old one for the caller to destroy.
3037  */
3038 struct dm_table *dm_swap_table(struct mapped_device *md, struct dm_table *table)
3039 {
3040         struct dm_table *live_map = NULL, *map = ERR_PTR(-EINVAL);
3041         struct queue_limits limits;
3042         int r;
3043
3044         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3045
3046         /* device must be suspended */
3047         if (!dm_suspended_md(md))
3048                 goto out;
3049
3050         /*
3051          * If the new table has no data devices, retain the existing limits.
3052          * This helps multipath with queue_if_no_path if all paths disappear,
3053          * then new I/O is queued based on these limits, and then some paths
3054          * reappear.
3055          */
3056         if (dm_table_has_no_data_devices(table)) {
3057                 live_map = dm_get_live_table_fast(md);
3058                 if (live_map)
3059                         limits = md->queue->limits;
3060                 dm_put_live_table_fast(md);
3061         }
3062
3063         if (!live_map) {
3064                 r = dm_calculate_queue_limits(table, &limits);
3065                 if (r) {
3066                         map = ERR_PTR(r);
3067                         goto out;
3068                 }
3069         }
3070
3071         map = __bind(md, table, &limits);
3072
3073 out:
3074         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3075         return map;
3076 }
3077
3078 /*
3079  * Functions to lock and unlock any filesystem running on the
3080  * device.
3081  */
3082 static int lock_fs(struct mapped_device *md)
3083 {
3084         int r;
3085
3086         WARN_ON(md->frozen_sb);
3087
3088         md->frozen_sb = freeze_bdev(md->bdev);
3089         if (IS_ERR(md->frozen_sb)) {
3090                 r = PTR_ERR(md->frozen_sb);
3091                 md->frozen_sb = NULL;
3092                 return r;
3093         }
3094
3095         set_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
3096
3097         return 0;
3098 }
3099
3100 static void unlock_fs(struct mapped_device *md)
3101 {
3102         if (!test_bit(DMF_FROZEN, &md->flags))
3103                 return;
3104
3105         thaw_bdev(md->bdev, md->frozen_sb);
3106         md->frozen_sb = NULL;
3107         clear_bit(DMF_FROZEN, &md->flags);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * If __dm_suspend returns 0, the device is completely quiescent
3112  * now. There is no request-processing activity. All new requests
3113  * are being added to md->deferred list.
3114  *
3115  * Caller must hold md->suspend_lock
3116  */
3117 static int __dm_suspend(struct mapped_device *md, struct dm_table *map,
3118                         unsigned suspend_flags, int interruptible)
3119 {
3120         bool do_lockfs = suspend_flags & DM_SUSPEND_LOCKFS_FLAG;
3121         bool noflush = suspend_flags & DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG;
3122         int r;
3123
3124         /*
3125          * DMF_NOFLUSH_SUSPENDING must be set before presuspend.
3126          * This flag is cleared before dm_suspend returns.
3127          */
3128         if (noflush)
3129                 set_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
3130
3131         /*
3132          * This gets reverted if there's an error later and the targets
3133          * provide the .presuspend_undo hook.
3134          */
3135         dm_table_presuspend_targets(map);
3136
3137         /*
3138          * Flush I/O to the device.
3139          * Any I/O submitted after lock_fs() may not be flushed.
3140          * noflush takes precedence over do_lockfs.
3141          * (lock_fs() flushes I/Os and waits for them to complete.)
3142          */
3143         if (!noflush && do_lockfs) {
3144                 r = lock_fs(md);
3145                 if (r) {
3146                         dm_table_presuspend_undo_targets(map);
3147                         return r;
3148                 }
3149         }
3150
3151         /*
3152          * Here we must make sure that no processes are submitting requests
3153          * to target drivers i.e. no one may be executing
3154          * __split_and_process_bio. This is called from dm_request and
3155          * dm_wq_work.
3156          *
3157          * To get all processes out of __split_and_process_bio in dm_request,
3158          * we take the write lock. To prevent any process from reentering
3159          * __split_and_process_bio from dm_request and quiesce the thread
3160          * (dm_wq_work), we set BMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND and call
3161          * flush_workqueue(md->wq).
3162          */
3163         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3164         if (map)
3165                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3166
3167         /*
3168          * Stop md->queue before flushing md->wq in case request-based
3169          * dm defers requests to md->wq from md->queue.
3170          */
3171         if (dm_request_based(md)) {
3172                 dm_stop_queue(md->queue);
3173                 if (md->kworker_task)
3174                         flush_kthread_worker(&md->kworker);
3175         }
3176
3177         flush_workqueue(md->wq);
3178
3179         /*
3180          * At this point no more requests are entering target request routines.
3181          * We call dm_wait_for_completion to wait for all existing requests
3182          * to finish.
3183          */
3184         r = dm_wait_for_completion(md, interruptible);
3185
3186         if (noflush)
3187                 clear_bit(DMF_NOFLUSH_SUSPENDING, &md->flags);
3188         if (map)
3189                 synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3190
3191         /* were we interrupted ? */
3192         if (r < 0) {
3193                 dm_queue_flush(md);
3194
3195                 if (dm_request_based(md))
3196                         dm_start_queue(md->queue);
3197
3198                 unlock_fs(md);
3199                 dm_table_presuspend_undo_targets(map);
3200                 /* pushback list is already flushed, so skip flush */
3201         }
3202
3203         return r;
3204 }
3205
3206 /*
3207  * We need to be able to change a mapping table under a mounted
3208  * filesystem.  For example we might want to move some data in
3209  * the background.  Before the table can be swapped with
3210  * dm_bind_table, dm_suspend must be called to flush any in
3211  * flight bios and ensure that any further io gets deferred.
3212  */
3213 /*
3214  * Suspend mechanism in request-based dm.
3215  *
3216  * 1. Flush all I/Os by lock_fs() if needed.
3217  * 2. Stop dispatching any I/O by stopping the request_queue.
3218  * 3. Wait for all in-flight I/Os to be completed or requeued.
3219  *
3220  * To abort suspend, start the request_queue.
3221  */
3222 int dm_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
3223 {
3224         struct dm_table *map = NULL;
3225         int r = 0;
3226
3227 retry:
3228         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3229
3230         if (dm_suspended_md(md)) {
3231                 r = -EINVAL;
3232                 goto out_unlock;
3233         }
3234
3235         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3236                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3237                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3238                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3239                 if (r)
3240                         return r;
3241                 goto retry;
3242         }
3243
3244         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3245
3246         r = __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_INTERRUPTIBLE);
3247         if (r)
3248                 goto out_unlock;
3249
3250         set_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3251
3252         dm_table_postsuspend_targets(map);
3253
3254 out_unlock:
3255         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3256         return r;
3257 }
3258
3259 static int __dm_resume(struct mapped_device *md, struct dm_table *map)
3260 {
3261         if (map) {
3262                 int r = dm_table_resume_targets(map);
3263                 if (r)
3264                         return r;
3265         }
3266
3267         dm_queue_flush(md);
3268
3269         /*
3270          * Flushing deferred I/Os must be done after targets are resumed
3271          * so that mapping of targets can work correctly.
3272          * Request-based dm is queueing the deferred I/Os in its request_queue.
3273          */
3274         if (dm_request_based(md))
3275                 dm_start_queue(md->queue);
3276
3277         unlock_fs(md);
3278
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 int dm_resume(struct mapped_device *md)
3283 {
3284         int r = -EINVAL;
3285         struct dm_table *map = NULL;
3286
3287 retry:
3288         mutex_lock_nested(&md->suspend_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3289
3290         if (!dm_suspended_md(md))
3291                 goto out;
3292
3293         if (dm_suspended_internally_md(md)) {
3294                 /* already internally suspended, wait for internal resume */
3295                 mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3296                 r = wait_on_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, TASK_INTERRUPTIBLE);
3297                 if (r)
3298                         return r;
3299                 goto retry;
3300         }
3301
3302         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3303         if (!map || !dm_table_get_size(map))
3304                 goto out;
3305
3306         r = __dm_resume(md, map);
3307         if (r)
3308                 goto out;
3309
3310         clear_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3311
3312         r = 0;
3313 out:
3314         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3315
3316         return r;
3317 }
3318
3319 /*
3320  * Internal suspend/resume works like userspace-driven suspend. It waits
3321  * until all bios finish and prevents issuing new bios to the target drivers.
3322  * It may be used only from the kernel.
3323  */
3324
3325 static void __dm_internal_suspend(struct mapped_device *md, unsigned suspend_flags)
3326 {
3327         struct dm_table *map = NULL;
3328
3329         if (md->internal_suspend_count++)
3330                 return; /* nested internal suspend */
3331
3332         if (dm_suspended_md(md)) {
3333                 set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3334                 return; /* nest suspend */
3335         }
3336
3337         map = rcu_dereference_protected(md->map, lockdep_is_held(&md->suspend_lock));
3338
3339         /*
3340          * Using TASK_UNINTERRUPTIBLE because only NOFLUSH internal suspend is
3341          * supported.  Properly supporting a TASK_INTERRUPTIBLE internal suspend
3342          * would require changing .presuspend to return an error -- avoid this
3343          * until there is a need for more elaborate variants of internal suspend.
3344          */
3345         (void) __dm_suspend(md, map, suspend_flags, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3346
3347         set_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3348
3349         dm_table_postsuspend_targets(map);
3350 }
3351
3352 static void __dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3353 {
3354         BUG_ON(!md->internal_suspend_count);
3355
3356         if (--md->internal_suspend_count)
3357                 return; /* resume from nested internal suspend */
3358
3359         if (dm_suspended_md(md))
3360                 goto done; /* resume from nested suspend */
3361
3362         /*
3363          * NOTE: existing callers don't need to call dm_table_resume_targets
3364          * (which may fail -- so best to avoid it for now by passing NULL map)
3365          */
3366         (void) __dm_resume(md, NULL);
3367
3368 done:
3369         clear_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3370         smp_mb__after_atomic();
3371         wake_up_bit(&md->flags, DMF_SUSPENDED_INTERNALLY);
3372 }
3373
3374 void dm_internal_suspend_noflush(struct mapped_device *md)
3375 {
3376         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3377         __dm_internal_suspend(md, DM_SUSPEND_NOFLUSH_FLAG);
3378         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3379 }
3380 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_noflush);
3381
3382 void dm_internal_resume(struct mapped_device *md)
3383 {
3384         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3385         __dm_internal_resume(md);
3386         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3387 }
3388 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume);
3389
3390 /*
3391  * Fast variants of internal suspend/resume hold md->suspend_lock,
3392  * which prevents interaction with userspace-driven suspend.
3393  */
3394
3395 void dm_internal_suspend_fast(struct mapped_device *md)
3396 {
3397         mutex_lock(&md->suspend_lock);
3398         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3399                 return;
3400
3401         set_bit(DMF_BLOCK_IO_FOR_SUSPEND, &md->flags);
3402         synchronize_srcu(&md->io_barrier);
3403         flush_workqueue(md->wq);
3404         dm_wait_for_completion(md, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3405 }
3406 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_suspend_fast);
3407
3408 void dm_internal_resume_fast(struct mapped_device *md)
3409 {
3410         if (dm_suspended_md(md) || dm_suspended_internally_md(md))
3411                 goto done;
3412
3413         dm_queue_flush(md);
3414
3415 done:
3416         mutex_unlock(&md->suspend_lock);
3417 }
3418 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_internal_resume_fast);
3419
3420 /*-----------------------------------------------------------------
3421  * Event notification.
3422  *---------------------------------------------------------------*/
3423 int dm_kobject_uevent(struct mapped_device *md, enum kobject_action action,
3424                        unsigned cookie)
3425 {
3426         char udev_cookie[DM_COOKIE_LENGTH];
3427         char *envp[] = { udev_cookie, NULL };
3428
3429         if (!cookie)
3430                 return kobject_uevent(&disk_to_dev(md->disk)->kobj, action);
3431         else {
3432                 snprintf(udev_cookie, DM_COOKIE_LENGTH, "%s=%u",
3433                          DM_COOKIE_ENV_VAR_NAME, cookie);
3434                 return kobject_uevent_env(&disk_to_dev(md->disk)->kobj,
3435                                           action, envp);
3436         }
3437 }
3438
3439 uint32_t dm_next_uevent_seq(struct mapped_device *md)
3440 {
3441         return atomic_add_return(1, &md->uevent_seq);
3442 }
3443
3444 uint32_t dm_get_event_nr(struct mapped_device *md)
3445 {
3446         return atomic_read(&md->event_nr);
3447 }
3448
3449 int dm_wait_event(struct mapped_device *md, int event_nr)
3450 {
3451         return wait_event_interruptible(md->eventq,
3452                         (event_nr != atomic_read(&md->event_nr)));
3453 }
3454
3455 void dm_uevent_add(struct mapped_device *md, struct list_head *elist)
3456 {
3457         unsigned long flags;
3458
3459         spin_lock_irqsave(&md->uevent_lock, flags);
3460         list_add(elist, &md->uevent_list);
3461         spin_unlock_irqrestore(&md->uevent_lock, flags);
3462 }
3463
3464 /*
3465  * The gendisk is only valid as long as you have a reference
3466  * count on 'md'.
3467  */
3468 struct gendisk *dm_disk(struct mapped_device *md)
3469 {
3470         return md->disk;
3471 }
3472 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_disk);
3473
3474 struct kobject *dm_kobject(struct mapped_device *md)
3475 {
3476         return &md->kobj_holder.kobj;
3477 }
3478
3479 struct mapped_device *dm_get_from_kobject(struct kobject *kobj)
3480 {
3481         struct mapped_device *md;
3482
3483         md = container_of(kobj, struct mapped_device, kobj_holder.kobj);
3484
3485         if (test_bit(DMF_FREEING, &md->flags) ||
3486             dm_deleting_md(md))
3487                 return NULL;
3488
3489         dm_get(md);
3490         return md;
3491 }
3492
3493 int dm_suspended_md(struct mapped_device *md)
3494 {
3495         return test_bit(DMF_SUSPENDED, &md->flags);
3496 }
3497
3498 int dm_suspended_internally_md(struct mapped_device *md)
3499 {
3500         return test_bit(DMF_SUSPENDED_INTERNALLY, &md->flags);
3501 }
3502
3503 int dm_test_deferred_remove_flag(struct mapped_device *md)
3504 {
3505         return test_bit(DMF_DEFERRED_REMOVE, &md->flags);
3506 }
3507
3508 int dm_suspended(struct dm_target *ti)
3509 {
3510         return dm_suspended_md(dm_table_get_md(ti->table));
3511 }
3512 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_suspended);
3513
3514 int dm_noflush_suspending(struct dm_target *ti)
3515 {
3516         return __noflush_suspending(dm_table_get_md(ti->table));
3517 }
3518 EXPORT_SYMBOL_GPL(dm_noflush_suspending);
3519
3520 struct dm_md_mempools *dm_alloc_md_mempools(struct mapped_device *md, unsigned type,
3521                                             unsigned integrity, unsigned per_io_data_size)
3522 {
3523         struct dm_md_mempools *pools = kzalloc_node(sizeof(*pools), GFP_KERNEL, md->numa_node_id);
3524         struct kmem_cache *cachep = NULL;
3525         unsigned int pool_size = 0;
3526         unsigned int front_pad;
3527
3528         if (!pools)
3529                 return NULL;
3530
3531         type = filter_md_type(type, md);
3532
3533         switch (type) {
3534         case DM_TYPE_BIO_BASED:
3535                 cachep = _io_cache;
3536                 pool_size = dm_get_reserved_bio_based_ios();
3537                 front_pad = roundup(per_io_data_size, __alignof__(struct dm_target_io)) + offsetof(struct dm_target_io, clone);
3538                 break;
3539         case DM_TYPE_REQUEST_BASED:
3540                 cachep = _rq_tio_cache;
3541                 pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3542                 pools->rq_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, _rq_cache);
3543                 if (!pools->rq_pool)
3544                         goto out;
3545                 /* fall through to setup remaining rq-based pools */
3546         case DM_TYPE_MQ_REQUEST_BASED:
3547                 if (!pool_size)
3548                         pool_size = dm_get_reserved_rq_based_ios();
3549                 front_pad = offsetof(struct dm_rq_clone_bio_info, clone);
3550                 /* per_io_data_size is used for blk-mq pdu at queue allocation */
3551                 break;
3552         default:
3553                 BUG();
3554         }
3555
3556         if (cachep) {
3557                 pools->io_pool = mempool_create_slab_pool(pool_size, cachep);
3558                 if (!pools->io_pool)
3559                         goto out;
3560         }
3561
3562         pools->bs = bioset_create_nobvec(pool_size, front_pad);
3563         if (!pools->bs)
3564                 goto out;
3565
3566         if (integrity && bioset_integrity_create(pools->bs, pool_size))
3567                 goto out;
3568
3569         return pools;
3570
3571 out:
3572         dm_free_md_mempools(pools);
3573
3574         return NULL;
3575 }
3576
3577 void dm_free_md_mempools(struct dm_md_mempools *pools)
3578 {
3579         if (!pools)
3580                 return;
3581
3582         mempool_destroy(pools->io_pool);
3583         mempool_destroy(pools->rq_pool);
3584
3585         if (pools->bs)
3586                 bioset_free(pools->bs);
3587
3588         kfree(pools);
3589 }
3590
3591 static int dm_pr_register(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3592                           u32 flags)
3593 {
3594         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3595         const struct pr_ops *ops;
3596         fmode_t mode;
3597         int r;
3598
3599         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3600         if (r < 0)
3601                 return r;
3602
3603         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3604         if (ops && ops->pr_register)
3605                 r = ops->pr_register(bdev, old_key, new_key, flags);
3606         else
3607                 r = -EOPNOTSUPP;
3608
3609         bdput(bdev);
3610         return r;
3611 }
3612
3613 static int dm_pr_reserve(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type,
3614                          u32 flags)
3615 {
3616         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3617         const struct pr_ops *ops;
3618         fmode_t mode;
3619         int r;
3620
3621         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3622         if (r < 0)
3623                 return r;
3624
3625         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3626         if (ops && ops->pr_reserve)
3627                 r = ops->pr_reserve(bdev, key, type, flags);
3628         else
3629                 r = -EOPNOTSUPP;
3630
3631         bdput(bdev);
3632         return r;
3633 }
3634
3635 static int dm_pr_release(struct block_device *bdev, u64 key, enum pr_type type)
3636 {
3637         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3638         const struct pr_ops *ops;
3639         fmode_t mode;
3640         int r;
3641
3642         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3643         if (r < 0)
3644                 return r;
3645
3646         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3647         if (ops && ops->pr_release)
3648                 r = ops->pr_release(bdev, key, type);
3649         else
3650                 r = -EOPNOTSUPP;
3651
3652         bdput(bdev);
3653         return r;
3654 }
3655
3656 static int dm_pr_preempt(struct block_device *bdev, u64 old_key, u64 new_key,
3657                          enum pr_type type, bool abort)
3658 {
3659         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3660         const struct pr_ops *ops;
3661         fmode_t mode;
3662         int r;
3663
3664         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3665         if (r < 0)
3666                 return r;
3667
3668         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3669         if (ops && ops->pr_preempt)
3670                 r = ops->pr_preempt(bdev, old_key, new_key, type, abort);
3671         else
3672                 r = -EOPNOTSUPP;
3673
3674         bdput(bdev);
3675         return r;
3676 }
3677
3678 static int dm_pr_clear(struct block_device *bdev, u64 key)
3679 {
3680         struct mapped_device *md = bdev->bd_disk->private_data;
3681         const struct pr_ops *ops;
3682         fmode_t mode;
3683         int r;
3684
3685         r = dm_grab_bdev_for_ioctl(md, &bdev, &mode);
3686         if (r < 0)
3687                 return r;
3688
3689         ops = bdev->bd_disk->fops->pr_ops;
3690         if (ops && ops->pr_clear)
3691                 r = ops->pr_clear(bdev, key);
3692         else
3693                 r = -EOPNOTSUPP;
3694
3695         bdput(bdev);
3696         return r;
3697 }
3698
3699 static const struct pr_ops dm_pr_ops = {
3700         .pr_register    = dm_pr_register,
3701         .pr_reserve     = dm_pr_reserve,
3702         .pr_release     = dm_pr_release,
3703         .pr_preempt     = dm_pr_preempt,
3704         .pr_clear       = dm_pr_clear,
3705 };
3706
3707 static const struct block_device_operations dm_blk_dops = {
3708         .open = dm_blk_open,
3709         .release = dm_blk_close,
3710         .ioctl = dm_blk_ioctl,
3711         .getgeo = dm_blk_getgeo,
3712         .pr_ops = &dm_pr_ops,
3713         .owner = THIS_MODULE
3714 };
3715
3716 /*
3717  * module hooks
3718  */
3719 module_init(dm_init);
3720 module_exit(dm_exit);
3721
3722 module_param(major, uint, 0);
3723 MODULE_PARM_DESC(major, "The major number of the device mapper");
3724
3725 module_param(reserved_bio_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3726 MODULE_PARM_DESC(reserved_bio_based_ios, "Reserved IOs in bio-based mempools");
3727
3728 module_param(reserved_rq_based_ios, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3729 MODULE_PARM_DESC(reserved_rq_based_ios, "Reserved IOs in request-based mempools");
3730
3731 module_param(use_blk_mq, bool, S_IRUGO | S_IWUSR);
3732 MODULE_PARM_DESC(use_blk_mq, "Use block multiqueue for request-based DM devices");
3733
3734 module_param(dm_mq_nr_hw_queues, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3735 MODULE_PARM_DESC(dm_mq_nr_hw_queues, "Number of hardware queues for request-based dm-mq devices");
3736
3737 module_param(dm_mq_queue_depth, uint, S_IRUGO | S_IWUSR);
3738 MODULE_PARM_DESC(dm_mq_queue_depth, "Queue depth for request-based dm-mq devices");
3739
3740 module_param(dm_numa_node, int, S_IRUGO | S_IWUSR);
3741 MODULE_PARM_DESC(dm_numa_node, "NUMA node for DM device memory allocations");
3742
3743 MODULE_DESCRIPTION(DM_NAME " driver");
3744 MODULE_AUTHOR("Joe Thornber <dm-devel@redhat.com>");
3745 MODULE_LICENSE("GPL");